引論：我們?yōu)槟砹?3篇雷達(dá)技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

1.2探地雷達(dá)工作原理

在現(xiàn)在的公路探地雷達(dá)使用中，它主要依據(jù)電磁脈沖在地下傳播的原理進(jìn)行具體的工作。當(dāng)遇到存在電性差異的地下目標(biāo)時(shí)候，電磁波就會(huì)發(fā)生反射，然后由地面接收天線接收，再通過對(duì)接收到的雷達(dá)波進(jìn)行處理分析，形成一定的平面圖形，具體如下。我們根據(jù)這個(gè)參數(shù)就可判斷地下物體的結(jié)構(gòu)，位置等。

2探地雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)

在探地雷達(dá)技術(shù)中，最主要的莫過于是技術(shù)參數(shù)的分辨率了，它是探地雷達(dá)分貶率最小異常介質(zhì)的能力，可以分為垂直分辨率和水平分辨率這兩種。下面筆者根據(jù)實(shí)際分析了探地雷達(dá)不同天線垂直分辨率的經(jīng)驗(yàn)值，供大家參考使用。

篇2

①范圍上的混淆，以偏概全，以面代點(diǎn)。選項(xiàng)在概念的外延上做文章，或者外延過小，以偏概全，或者外延過大，判斷過寬，以面代點(diǎn)。考生答題時(shí)要特別留心選文和選項(xiàng)中的“凡”“一切”“全”“都”等修飾詞語。

②指代上的混淆，顛倒主客，偷換概念。選項(xiàng)偷換概念，用音同義異詞或形近義異詞來迷惑考生。考生答題時(shí)，要注意選項(xiàng)是否混淆概念的所指對(duì)象，是否顛倒陳述主體與修飾語，是否忽略一些關(guān)鍵的修飾詞，是否犯了偷換概念的錯(cuò)誤。

③現(xiàn)實(shí)和設(shè)想的混淆，未已不分，或必不清。選項(xiàng)在概念、判斷上時(shí)間超前或滯后，把已經(jīng)成功的現(xiàn)實(shí)和沒有成為現(xiàn)實(shí)的設(shè)想或可能性混為一談。考生要特別留意“如果”“一旦”“將要”等詞語，從而作出準(zhǔn)確判斷。

④肯定和否定、主要和次要關(guān)系上的混淆，無中生有，牽強(qiáng)附會(huì)。有的選項(xiàng)把肯定說成否定或把否定說成肯定，有的選項(xiàng)混淆主要和次要關(guān)系，有的選項(xiàng)無中生有、牽強(qiáng)附會(huì)。考生答題時(shí)，一定要在選文中找到依據(jù)，忌主觀臆斷、望文生義。

⑤條件和結(jié)果、原因和結(jié)果關(guān)系上的混淆、顛倒。有些選項(xiàng)將條件說成結(jié)果，或把結(jié)果說成原因，或強(qiáng)加條件及因果關(guān)系。考生要重點(diǎn)辨別，找準(zhǔn)答案。

【答題技法】

閱讀論述文應(yīng)從議論說理的角度入手，弄清文章的中心論點(diǎn)是什么、有無分論點(diǎn)、作者的觀點(diǎn)與傾向怎樣、用什么材料來證明觀點(diǎn)、論證結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)、語言有什么特色等。

考生可按以下三個(gè)步驟答題。

1.快速閱讀文本，把握主要內(nèi)容

閱讀選文后，可提出如下問題：本文論證的對(duì)象是什么？有什么最新觀點(diǎn)？今后的發(fā)展前景如何？作者對(duì)新觀點(diǎn)的態(tài)度和看法如何？

2.圈點(diǎn)勾畫重點(diǎn)，提取重要信息

一是圈點(diǎn)勾畫選文中一些關(guān)鍵詞語，特別要關(guān)注指示代詞、關(guān)聯(lián)詞語（如“一旦”“如果”“因此”“但是”“然而”等）和一些修飾性詞語，以備答題時(shí)使用。可采用如下方法：①瞻前顧后法。聯(lián)系上下文選擇恰當(dāng)?shù)牧x項(xiàng)。②比照辨析法。仔細(xì)比較、辨析文中的一詞多義現(xiàn)象和同義詞、近義詞在語言運(yùn)用中的差異。③參考語境法。根據(jù)語境揣摩詞語的語境義、比喻義、借代義等，分析詞語派生或隱含的內(nèi)容。

二是圈點(diǎn)勾畫文章中重要的句子。論述文中的重要句子有以下幾種：①結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的句子。可以采用抽取主干法，抓住句子主干，理清那些修飾、限制等附加成分，進(jìn)而理解其含意。②內(nèi)涵較為豐富的句子。按照“句不離段”的原則，結(jié)合上下文語境，仔細(xì)領(lǐng)會(huì)，整體解析。③與文章中心和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的句子（如文眼句、中心句、過渡句等）。這種句子體現(xiàn)了文章的思路，有的畫龍點(diǎn)睛，有的承上啟下，有的闡明要旨。理解這些句子的含意，既要注意它們?cè)谖闹械奈恢茫忠辞鍋睚埲ッ}。

3.排除錯(cuò)誤選項(xiàng)，篩選正確答案

論述類文本閱讀的選擇題，考查的是判斷辨別能力。考生對(duì)這類試題要進(jìn)行分析、比較、選擇，首先排除明顯錯(cuò)誤的選項(xiàng)，然后分析剩下的選項(xiàng)及與之相關(guān)的語言環(huán)境，瞻前顧后，尋找有效信息，并歸納信息的要點(diǎn)，進(jìn)行篩選，再排除干擾選項(xiàng)，剩下的便是正確答案。這樣答題，可以提高答題的準(zhǔn)確率。其基本方法如下。

①“復(fù)位”驗(yàn)證法。考生在理解文中的重要概念時(shí)，如果對(duì)自己的選擇沒有十足把握，可把選出的答案“復(fù)位”到選文中驗(yàn)證一下。如果語意連貫、意思準(zhǔn)確，則該項(xiàng)即為正確答案。

②事理分析法。在論述類文本中，常會(huì)遇到事理之間的邏輯關(guān)系，如因果關(guān)系、條件關(guān)系、假設(shè)關(guān)系、選擇關(guān)系等，考生要緊緊抓住表示事理之間邏輯關(guān)系的關(guān)鍵詞語，進(jìn)而作出正確的判斷。

③巧用選項(xiàng)法。在考查理解文中重要句子的試題中，命題者常常在句中確定兩個(gè)考查點(diǎn)，每個(gè)考查點(diǎn)又有兩種理解，總共列出四個(gè)選項(xiàng)。遇到這種題目，考生可以巧妙地利用選項(xiàng)提供的“方便”，根據(jù)自己對(duì)某一個(gè)考查點(diǎn)的正確理解，排除錯(cuò)誤選項(xiàng)。

【應(yīng)用說明】

下面以2013年高考湖南卷第14題為例，作出具體解說。

根據(jù)原文信息，下列推斷正確的一項(xiàng)是

A.印第安人之所以對(duì)烈酒著迷，是因?yàn)樗衲承┠茏屓水a(chǎn)生幻覺的植物一樣具有超自然能力。

B.印第安人如果不能一醉方休就謙讓旁觀的飲酒現(xiàn)象，表明民族傳統(tǒng)習(xí)俗中精華與糟粕并存。

C.法國傳教士對(duì)“罪惡的白蘭地交易”的批評(píng)，是源于法國的毛皮商和軍隊(duì)在加拿大的行為。

D.麥斯卡爾酒的發(fā)展和被利用的事實(shí)，提醒我們?cè)谝M(jìn)外國技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)警惕其負(fù)面影響。

運(yùn)用“復(fù)位”驗(yàn)證法可知，選項(xiàng)A的內(nèi)容對(duì)應(yīng)第二段，聯(lián)系第三段可知他們是被歐洲人“利用”，故而變得逆來順受，所以應(yīng)排除。運(yùn)用事理分析法可知，選項(xiàng)B的兩句之間沒有必然的因果關(guān)系，不能“表明民族傳統(tǒng)習(xí)俗中精華與糟粕并存”，應(yīng)排除。再看選項(xiàng)C，其內(nèi)容對(duì)應(yīng)第三段，由該段法國傳教士的一句原話“因?yàn)樗鼤?huì)讓人變得麻木和放蕩”，則可直接將其排除。至此，答案毫無疑問就是D項(xiàng)。文章結(jié)尾卒章顯志：“烈酒幫助殖民者對(duì)成百萬的人進(jìn)行奴役和驅(qū)逐，幫助他們建立新國家，并幫助他們侵略異國文化。今天，烈酒不再與奴役和剝削聯(lián)系在一起，但它仍然被人所用。”這是告訴我們須“警惕其負(fù)面影響”，所以D項(xiàng)正確。

（作者單位：湖南沅陵縣一中）

（責(zé)任編校/曾向宇）

請(qǐng)注冊(cè)登錄《高中生》·高考網(wǎng)，閱讀——

1.《閱讀論述類文本要有三種意識(shí)》

在答題訓(xùn)練時(shí)，考生可以借鑒語用題中的某些題型來訓(xùn)練自己，以便配合閱讀論述類文章。比如：用長句化短句來訓(xùn)練概括能力，用概括語段大意來訓(xùn)練快速提煉中心的能力，用下定義來訓(xùn)練對(duì)重要概念的理解能力。考生還可以借鑒寫作議論文時(shí)立意構(gòu)思的方法，進(jìn)行理清閱讀思路的訓(xùn)練。

（請(qǐng)注冊(cè)登錄.cn）

2.《解答論述類文本閱讀題的四個(gè)步驟》

要準(zhǔn)確理解詞語和句子在文中的意思，就要緊密聯(lián)系語境，注意上下文的修飾、指代等暗示信息，從而把握其內(nèi)涵。

（請(qǐng)注冊(cè)登錄.cn）

篇3

就業(yè)是民生之本。大學(xué)生就業(yè)一直是一個(gè)社會(huì)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。“十二五”期間，應(yīng)屆高校畢業(yè)生年均規(guī)模將達(dá)到近700萬人。藝術(shù)類大學(xué)生是大學(xué)生中的一個(gè)特殊群體，由于藝術(shù)類大學(xué)生畢業(yè)人數(shù)的增加、就業(yè)難度的加大，藝術(shù)類大學(xué)生的就業(yè)心理壓力更大，由此導(dǎo)致某些藝術(shù)類大學(xué)生出現(xiàn)了失落、偏執(zhí)、自負(fù)等一系列的就業(yè)心理問題。

1 藝術(shù)類大學(xué)生就業(yè)中的主要心理問題

藝術(shù)類大學(xué)生就業(yè)中存在的心理問題與普通大學(xué)生就業(yè)中存在的心理問題有很多共同之處，如自卑心理、從眾心理等，但是由于藝術(shù)類大學(xué)生所學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)決定了他們具有一般大學(xué)生所不具有的特質(zhì)，因而藝術(shù)類大學(xué)生就業(yè)中存在著很多尤為明顯的心理問題，如失落心理、偏執(zhí)心理、焦慮心理等。

1.1 失落心理

藝術(shù)類大學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的高投入使得他們希望畢業(yè)后同樣有一個(gè)高回報(bào)，但受整個(gè)社會(huì)大環(huán)境的影響這種希望往往是很難實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)他們因?yàn)槊鎸?duì)嚴(yán)峻的就業(yè)形勢頻頻碰壁無法就業(yè)，或者找到的工作離預(yù)期目標(biāo)相差過大時(shí)，支撐他們的精神理念就會(huì)轟然倒塌。這種因?yàn)樽晕覂r(jià)值無法在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)的失落感在一定程度上對(duì)藝術(shù)類大學(xué)生的就業(yè)心理產(chǎn)生了不良的影響，最終導(dǎo)致部分藝術(shù)類大學(xué)生在擇業(yè)問題上難以自我認(rèn)同。當(dāng)他們因?yàn)殡y以就業(yè)而不能實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值時(shí)，他們的失落心理就會(huì)愈加強(qiáng)烈。

1.2 偏執(zhí)心理

相較于普通大學(xué)生而言，藝術(shù)類學(xué)生個(gè)性較強(qiáng)，在考上大學(xué)前就開始了數(shù)年的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，加之大學(xué)時(shí)期的專業(yè)課程學(xué)習(xí)，他們非常希望能夠找到一個(gè)可以學(xué)以致用的專業(yè)職位。但理想與現(xiàn)實(shí)往往存在著一定的差距，大量的儲(chǔ)備人員接受小需求的市場挑選時(shí)，必然面對(duì)的是激烈的競爭。面對(duì)就業(yè)面的狹窄，有的學(xué)生不能及時(shí)調(diào)整就業(yè)期望值。不能干本專業(yè)就不簽約，長時(shí)間地執(zhí)著于擇業(yè)的定向性問題會(huì)引起不良的情緒反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)一定程度的偏執(zhí)心理，自我價(jià)值無法實(shí)現(xiàn)的抑郁心理，這樣的偏執(zhí)心理在藝術(shù)類畢業(yè)生身上體現(xiàn)得更為突出。

1.3 焦慮心理

藝術(shù)類大學(xué)生具有較強(qiáng)的個(gè)性，自視很高，他們非常希望能夠找到一個(gè)適合自己專業(yè)且具有很大發(fā)展空間的職位。但理想與現(xiàn)實(shí)往往存在著一定的差距，當(dāng)他們理想的職業(yè)在現(xiàn)實(shí)中無法實(shí)現(xiàn)時(shí)，焦慮之情就會(huì)占據(jù)他們的心頭。于是，他們憂心忡忡、煩躁不安，成天裝著各種不必要的擔(dān)心，無所適從，難以排解，甚至對(duì)未來的職業(yè)生活徹底失去信心。這種焦躁不安的心理，很容易導(dǎo)致他們行為表現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、手忙腳亂，影響用人單位對(duì)其做出正確評(píng)價(jià)，進(jìn)而加重了他們就業(yè)的難度。

1.4 依賴心理

當(dāng)代藝術(shù)類大學(xué)生是承載著家庭的希望走向校園的，他們的家庭經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)于普通大學(xué)生家庭來說較好，他們的父母為他們的成才付出了較多的財(cái)力、精力。而父母在為他們提供優(yōu)越成長環(huán)境的同時(shí)，也使他們?nèi)狈镜淖岳碜粤⒛芰Φ腻憻挘瑢?dǎo)致他們養(yǎng)成強(qiáng)烈的依賴心理。當(dāng)藝術(shù)類大學(xué)生不得不走向社會(huì)，面對(duì)就業(yè)時(shí)，往往不知所措，處于一種被動(dòng)的狀態(tài)，只是一味地依賴學(xué)校的聯(lián)系，聽從家長的安排。一旦希望落空，往往會(huì)產(chǎn)生極大的心理落差，甚至?xí)霈F(xiàn)很極端的行為。

2 藝術(shù)類大學(xué)生就業(yè)不健康心理存在的原因

藝術(shù)類大學(xué)生在就業(yè)中存在著多種心理問題，可以說這些心理問題的產(chǎn)生是多方因素共同促使的，主要包括社會(huì)、學(xué)校、家庭以及他們自身等方面的原因。

2.1 社會(huì)因素

由于高考對(duì)藝術(shù)類考生文化課要求較低，藝術(shù)類專業(yè)報(bào)考和招生持續(xù)升溫。報(bào)考藝術(shù)類的學(xué)生在逐年成倍地增加，一些高校也紛紛開設(shè)藝術(shù)專業(yè)，加之每年各個(gè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)出來的社會(huì)人員，每年希望從事藝術(shù)類相關(guān)行業(yè)的人員數(shù)量規(guī)模相當(dāng)可觀。而與此同時(shí)，但藝術(shù)類專業(yè)社會(huì)需求還是整體較小，即使一些大城市對(duì)藝術(shù)生需要也非常小，而一些中小城市的需求就更小了。這些就業(yè)機(jī)會(huì)對(duì)于畢業(yè)生的需求而言僅僅是杯水車薪，加之社會(huì)上還存在著不正之風(fēng)，對(duì)藝術(shù)類大學(xué)生就業(yè)心理產(chǎn)生巨大沖擊，使一些學(xué)生心態(tài)失衡產(chǎn)生焦慮抑郁等心理。

2.2 高校因素

高校因素主要包括：專業(yè)課程設(shè)置不合理，實(shí)踐教學(xué)不充分，使藝術(shù)類大學(xué)生不符合社會(huì)發(fā)展變化的需要；培養(yǎng)方式落后，培養(yǎng)出的大學(xué)生大多基本功扎實(shí)，但創(chuàng)新能力不足；教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段陳舊，影響了藝術(shù)類大學(xué)生的能力和水平，使藝術(shù)類大學(xué)生就業(yè)競爭力不強(qiáng)；心理健康指導(dǎo)教育滯后，造成了學(xué)生心理素質(zhì)較低，不能有效進(jìn)行自我心理調(diào)節(jié)；對(duì)就業(yè)指導(dǎo)工作不重視、就業(yè)指導(dǎo)方法單一、脫離實(shí)際，使有的大學(xué)生不知該如何擇業(yè)、不懂得擇業(yè)的方法和技巧。

2.3 家庭因素

藝術(shù)是一項(xiàng)需要高投入的教育，藝術(shù)類學(xué)生的家庭條件整體而言要優(yōu)于普通文理類的學(xué)生。藝術(shù)類學(xué)生的父母從小就在他們身上傾注了大量的財(cái)力精力，事事都為子女安排妥當(dāng)，對(duì)他們期望值過高往往會(huì)使部分藝術(shù)類大學(xué)生在就業(yè)時(shí)產(chǎn)生不良心理。

2.4 自身因素

由于藝術(shù)類專業(yè)對(duì)考生的文化課成績要求相對(duì)要低，很多學(xué)生只是為了上大學(xué)而在高中時(shí)期突擊，相當(dāng)一部分學(xué)生并不是真正地喜歡藝術(shù)，對(duì)相關(guān)專業(yè)工作并不是很了解。考上學(xué)校后專業(yè)基礎(chǔ)較差，專業(yè)課程學(xué)習(xí)吃力，面臨畢業(yè)時(shí)更不知道該何去何從，人們常說搞藝術(shù)的人感性思維大于理性思維，很多藝術(shù)類學(xué)生不善于認(rèn)識(shí)問題和分析問題，當(dāng)他們所追求的理想不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，他們就會(huì)產(chǎn)生不良心理。

3 解決藝術(shù)類大學(xué)生就業(yè)心理問題的對(duì)策

藝術(shù)類畢業(yè)生的就業(yè)歷程，實(shí)際上也是一個(gè)復(fù)雜的心理過程，因此，加強(qiáng)藝術(shù)類大學(xué)生在就業(yè)過程中的心理指導(dǎo)，應(yīng)成為當(dāng)下藝術(shù)類畢業(yè)生就業(yè)指導(dǎo)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

3.1 完善社會(huì)的就業(yè)機(jī)制

各藝術(shù)類高校也應(yīng)該加大改革力度，根據(jù)市場需求調(diào)整專業(yè)設(shè)置和培養(yǎng)方向，同時(shí)創(chuàng)新教學(xué)方式，使學(xué)生加強(qiáng)自身專業(yè)和職業(yè)能力的培養(yǎng)，積極應(yīng)對(duì)市場挑戰(zhàn)。

3.2 重視家庭教育

就業(yè)是大學(xué)生家庭生活的大事，家長更要理解和關(guān)心孩子的就業(yè)。家長要切實(shí)估計(jì)子女的能力和素質(zhì)，不對(duì)子女的就業(yè)提出不切實(shí)際的要求。家長應(yīng)尊重子女的主觀愿望，不要代替子女進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃，要給子女更多的自主選擇權(quán)，營造寬松的家庭氛圍。家長要主動(dòng)加強(qiáng)與子女的交流，幫助他們正確處理就業(yè)過程中的各種矛盾，緩解他們的緊張心理，幫助他們以積極健康的心態(tài)去面對(duì)就業(yè)壓力。

3.3 藝術(shù)類大學(xué)生就業(yè)心理的自我調(diào)適

3.3.1 引導(dǎo)藝術(shù)類畢業(yè)生進(jìn)行正確的自我認(rèn)知

藝術(shù)類畢業(yè)生在就業(yè)過程中往往不能正確認(rèn)識(shí)自我，對(duì)自己評(píng)價(jià)過高或過低，對(duì)未來的職業(yè)要求過高，藝術(shù)類畢業(yè)生要與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新就業(yè)觀念，給自己一個(gè)正確的社會(huì)定位。因此我們要積極開展就業(yè)心理輔導(dǎo)，糾正藝術(shù)類畢業(yè)生的認(rèn)知偏差，改變其不良心態(tài)，幫助他們進(jìn)行正確的自我認(rèn)知和定位，使他們了解自己的個(gè)性心理，從而形成正確的自我評(píng)價(jià)。藝術(shù)類畢業(yè)生就業(yè)的心理問題更需要靠他們自己去不斷地調(diào)適，面對(duì)嚴(yán)峻的就業(yè)壓力，不要過于焦慮。要學(xué)會(huì)全面了解社會(huì)，客觀地分析、評(píng)價(jià)自我，使理想自我與現(xiàn)實(shí)自我統(tǒng)一起來，正確處理理想與現(xiàn)實(shí)的矛盾關(guān)系，根據(jù)社會(huì)需求正確解決自己就業(yè)定位問題，調(diào)整自己的擇業(yè)心態(tài)。

3.3.2 引導(dǎo)藝術(shù)類畢業(yè)生形成合理的就業(yè)觀念

藝術(shù)類畢業(yè)生的就業(yè)觀念不合理是其就業(yè)壓力增大的主要原因。很多藝術(shù)類畢業(yè)生對(duì)于就業(yè)形勢的嚴(yán)峻性沒有充分的認(rèn)識(shí)，不能充分估計(jì)就業(yè)的難度，正確為自己定位，而是在擇業(yè)過程中一味攀比，盲目追求高收入、專業(yè)對(duì)口的就業(yè)崗位。還有部分藝術(shù)類畢業(yè)生將就業(yè)定位在大城市、大單位，對(duì)于一些基層工作不屑一顧。目前，藝術(shù)類專業(yè)畢業(yè)生已出現(xiàn)明顯的供過于求的趨勢，我們要引導(dǎo)藝術(shù)類畢業(yè)生擺正就業(yè)心態(tài)，將眼光放低、放長遠(yuǎn)，就業(yè)可向基層、向西部、向私人企業(yè)轉(zhuǎn)移，要認(rèn)清現(xiàn)實(shí)，適時(shí)擇業(yè)。同時(shí)要強(qiáng)化藝術(shù)類畢業(yè)生“先就業(yè)，再擇業(yè)，后創(chuàng)業(yè)”的就業(yè)觀，鼓勵(lì)藝術(shù)類畢業(yè)生自我創(chuàng)業(yè)。

【參考文獻(xiàn)】

篇4

1 引言

近年來我軍裝備某型雷達(dá)幾十余部，由于其技術(shù)含量高，價(jià)格昂貴，尚未配備院校教學(xué)，學(xué)員無法進(jìn)行裝備教學(xué)訓(xùn)練，而部隊(duì)操作人員利用實(shí)際裝備進(jìn)行操作訓(xùn)練，又會(huì)縮短裝備有效工作時(shí)間，甚至造成裝備損壞，為保證部隊(duì)操作人員及院校學(xué)員對(duì)該裝備的操作、排故訓(xùn)練，需要研制能提高訓(xùn)練效率和訓(xùn)練質(zhì)量的訓(xùn)練模擬設(shè)備。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，為研制用于維護(hù)和操作訓(xùn)練的模擬器提供了極大的方便。雷達(dá)訓(xùn)練模擬器是模擬仿真技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它通過模擬的方法產(chǎn)生雷達(dá)操作面板和顯示器動(dòng)態(tài)畫面，以便在實(shí)際雷達(dá)系統(tǒng)前端不具備的條件下能夠真實(shí)地描述雷達(dá)的工作狀態(tài)和過程。該模擬器解決了新裝備訓(xùn)練所面臨的難題，滿足了部隊(duì)科技練兵的需要，具有重要的軍事意義。

2　模擬器的功用

模擬器由模擬雷達(dá)、教員工作臺(tái)及學(xué)員工作臺(tái)組成，主要用于操作人員對(duì)某型雷達(dá)操作的模擬訓(xùn)練、典型故障分析及排故訓(xùn)練，其完成的主要功能：①模擬雷達(dá)的開機(jī)、關(guān)機(jī)、通電操作；模擬空中背景及目標(biāo)圖像信息，模擬顯示掃描線、量程刻線、字符、交聯(lián)設(shè)備信息等；②模擬雷達(dá)脈沖調(diào)制信號(hào)、俯仰/橫滾信號(hào)、脈沖重復(fù)頻率及脈沖寬度信號(hào)、400Hz基準(zhǔn)信號(hào)、各種增益控制信號(hào)等多項(xiàng)指標(biāo)的循環(huán)檢測；③模擬雷達(dá)天線扇掃、圓周掃描及俯仰運(yùn)動(dòng)；④模擬雷達(dá)的故障分析及訓(xùn)練考核。

3　模擬器硬件設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)組成

雷達(dá)綜合訓(xùn)練模擬器硬件主要由模擬雷達(dá)、10/100M自適應(yīng)集線器（HUB）、教員工作臺(tái)及學(xué)

篇5

文I標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）12003005

1引言

近年來，與人類生存和發(fā)展密切相關(guān)的環(huán)境污染已經(jīng)成為人民群眾非常關(guān)心的重要問題。大氣污染嚴(yán)重影響人們的生活品質(zhì)，如何有效開展城市大氣污染防治工作，確保環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善是大氣環(huán)境保護(hù)工作的核心[1～4]。城市大氣污染源主要包括工業(yè)生產(chǎn)、居民生活、道路交通、建筑施工排放到大氣中的顆粒物、硫氧化物、氮氧化物、鹵化物、碳化合物等，來源比較復(fù)雜且相互作用形成復(fù)合污染[4]。激光雷達(dá)是大范圍快速監(jiān)測大氣環(huán)境的新一代的高新技術(shù)手段，具有實(shí)時(shí)、快速、連續(xù)、長期的遙感監(jiān)測等優(yōu)勢[5，6]。利用3D可視型激光雷達(dá)進(jìn)行垂直/水平掃描，可以對(duì)污染物的時(shí)空分布及其擴(kuò)散進(jìn)行跟蹤監(jiān)測[6～8]。因此，由于激光雷達(dá)技術(shù)具有的獨(dú)特優(yōu)勢， 逐漸成為開展城市污染演變、區(qū)域性污染物分布、污染物跨界輸送以及污染溯源監(jiān)測的主要手段之一。本文利用3D可視激光雷達(dá)技術(shù)對(duì)江津區(qū)大氣污染源進(jìn)行了監(jiān)測研究，以期為環(huán)境監(jiān)測、管理、預(yù)警體系建設(shè)積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

2實(shí)驗(yàn)條件與方法

2.1監(jiān)測儀器

北京怡孚和融科技有限公司3D可視型激光雷達(dá)，型號(hào)為3D-Scan-CAM。

2.2監(jiān)測地點(diǎn)

江津城區(qū)中心御景華庭小區(qū)17棟樓頂，掃描半徑5～10 km。

2.3監(jiān)測方法

選取顆粒物濃度作為主要監(jiān)測因子，采用垂直、水平、切面監(jiān)測方式，通過連續(xù)不間斷掃描，協(xié)同風(fēng)向、風(fēng)速、濕度、氣壓、氣溫等氣象監(jiān)測，結(jié)合空氣自動(dòng)監(jiān)測站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正后實(shí)施數(shù)據(jù)分析。

2.4監(jiān)測條件

制作江津城區(qū)監(jiān)測期間城市近空500 m高度位置所有后向軌跡圖得到垂直掃描時(shí)間段，城區(qū)主要以上升氣流為主（5月31日至 6月3日），利于污染擴(kuò)散，不易形成累積污染；水平掃描時(shí)間段，江津以下降氣流為主，易受外來污染影響，本地也易于形成污染累積。經(jīng)查，與該地區(qū)歷年風(fēng)場統(tǒng)計(jì)信息相符。

3結(jié)果與討論

3.1垂直監(jiān)測

將6月1日晚21點(diǎn)至3日午間12點(diǎn)日激光雷達(dá)垂直監(jiān)測圖與江津區(qū)近地自動(dòng)站PM10數(shù)據(jù)結(jié)合分析可知：在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，近地濕度較大，并有間斷降雨，對(duì)污染有稀釋作用，污染不易累積。結(jié)合垂直掃描圖（圖1）可知江津城市污染演變主要分為幾個(gè)過程：1日21點(diǎn)至2日凌晨3點(diǎn)，隨氣流下降，進(jìn)而污染累積，在21日至24日，在近空600 m處的近地污染團(tuán)過境，造成本地污染升高，自動(dòng)站監(jiān)測數(shù)據(jù)PM10升高。2日4點(diǎn)至16點(diǎn)，近空云層過境，并伴有降雨過程，污染沉降，污染逐漸減輕。2日16點(diǎn)至3日5點(diǎn)，降雨停止，近空云層向上擴(kuò)散，氣流上升，近地濕度先降低后上升，本地污染逐步累積，近地消光系數(shù)增高，自動(dòng)站監(jiān)測顯示PM10數(shù)據(jù)逐漸升高。3日5點(diǎn)至12點(diǎn)，近空云層降低，造成本地PBL層降低，污染不利于擴(kuò)散，本地PM10逐漸升高并累積。在雷達(dá)監(jiān)測的時(shí)段內(nèi)，江津區(qū)近地濕度大，污染物隨下降氣流，易累積，形成污染團(tuán)。隨濕度降低或降雨等易形成污染沉降，但不會(huì)形成長時(shí)間的連續(xù)大面積污染。

3.2水平監(jiān)測

制作雷達(dá)測試區(qū)域內(nèi)PM10濃度圖（圖2），顏色的深淺代表污染的嚴(yán)重程度，經(jīng)緯度和測點(diǎn)距離等點(diǎn)擊可查。藍(lán)色標(biāo)記點(diǎn)位是測點(diǎn)位置，紅色標(biāo)記點(diǎn)位是空氣自動(dòng)監(jiān)測站位置。圖中紅線圈出部分為城市外部污染，未圈出區(qū)域顏色較深區(qū)域?yàn)槌鞘形廴驹次廴尽Ｖ鹨环治鲆妶D3～圖6。

區(qū)域一污染分布圖（圖3）給出了該區(qū)域的主要污染分布，結(jié)合實(shí)地狀況由左至右依次分析判斷：大西門轉(zhuǎn)盤及西門路周邊污染團(tuán)早晚高峰出現(xiàn)，夜間有零星出現(xiàn)，主要為交通污染及生活污染；三通街、幾江向陽小學(xué)周邊污染團(tuán)夜間出現(xiàn)，且連續(xù)出現(xiàn)，為本地生活污染（夜市）；奎星廣場、天香街附近污染團(tuán)晝夜均出現(xiàn)，為本地生活污染（餐飲）。

區(qū)域二污染分布圖（圖4）給出了該區(qū)域的主要污染分布，結(jié)合實(shí)地狀況由左至右依次分析判斷：青木苑、祥瑞步行街周邊污染團(tuán)白天集中于南邊，夜間為彌散型，為交通污染、道路施工污染及生活污染；鼎山大道沿線污染團(tuán)集中出現(xiàn)于7日、8日兩天的早間及午后，為交通污染；瑯山大道長風(fēng)路口污染團(tuán)出現(xiàn)時(shí)間不固定，集中于上下班高峰期，周邊有加油站，為交通污染。天之味酒樓污染團(tuán)集中于午間及傍晚吃飯時(shí)間，為生活污染（餐飲）。江州大道、文菁路沿線污染團(tuán)夜間出現(xiàn)，為生活污染（夜市）。交警支隊(duì)后側(cè)污染團(tuán)白天出現(xiàn)，污染彌散，為本地生活和交通污染。

區(qū)域三污染分布圖（圖5）給出了該區(qū)域的主要污染分布，結(jié)合實(shí)地狀況由左至右依次分析判斷：艾坪山山腳位置污染團(tuán)日間周期性出現(xiàn)，為建筑施工污染；幾江中學(xué)、鼎山大道周邊污染團(tuán)白天周期性出現(xiàn)，為建筑施工污染。瑯山中心校污染團(tuán)夜間出現(xiàn)，為生活污染（夜市）。

區(qū)域四污染分布圖（圖6）給出了該區(qū)域的主要污染分布，結(jié)合實(shí)地狀況由上至下依次分析判斷：客運(yùn)站及轉(zhuǎn)盤周邊污染團(tuán)幾乎全天出現(xiàn)，集中于早晚高峰，為交通污染和生活污染；丁香街沿線污染團(tuán)日間出現(xiàn)，特別是于7日早、午集中出現(xiàn)，為交通污染（擁堵）。

敏感點(diǎn)分析：結(jié)合4日中午至5日早上的江津區(qū)空氣自動(dòng)監(jiān)測站PM10連續(xù)數(shù)據(jù)圖（圖7 ），可以看出在4日18點(diǎn)至22點(diǎn)，兩自動(dòng)站PM10有明顯數(shù)值增高過程，判斷為傍晚高峰及人為活動(dòng)形成的近地污染整體升高。其中西關(guān)自動(dòng)站數(shù)據(jù)有明顯異常升高，并在21點(diǎn)左右達(dá)到峰值。由4日18點(diǎn)至5日4點(diǎn)的風(fēng)場后向軌跡圖（圖8）可知時(shí)間段內(nèi)為完全下降氣流，持續(xù)受東北風(fēng)向影響，隨后轉(zhuǎn)為西北風(fēng)。即污染自東北風(fēng)形成，至西北風(fēng)向消散。

如污染影響圖（圖9）中所示，箭頭所指點(diǎn)位為西城環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測位置，閉合線圈出的位置即為可能對(duì)自動(dòng)站周邊造成影響的污染團(tuán)，箭頭為對(duì)應(yīng)污染團(tuán)對(duì)自動(dòng)站影響的路徑。污染主要貢獻(xiàn)過程為：鼎山大道、客運(yùn)站轉(zhuǎn)盤周邊污染團(tuán)在監(jiān)測點(diǎn)位正東北方向，污染出現(xiàn)時(shí)間在18～22點(diǎn)，距離較近，直接影響自動(dòng)站數(shù)據(jù)。青木苑、祥瑞大道步行街及鼎山大道沿線污染團(tuán)出現(xiàn)時(shí)間為17～23點(diǎn)，在監(jiān)測點(diǎn)位東北方向，受當(dāng)時(shí)風(fēng)向作用直接影響自動(dòng)站數(shù)據(jù)。鞍子街及天香街污染團(tuán)在監(jiān)測點(diǎn)位東北方向，污染出現(xiàn)時(shí)間為10～22點(diǎn)，隨當(dāng)時(shí)風(fēng)向會(huì)對(duì)自動(dòng)站數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定影響。西門轉(zhuǎn)盤及三通街周邊污染團(tuán)在監(jiān)測點(diǎn)位正北方向，夜間出現(xiàn)，會(huì)對(duì)自動(dòng)站數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定影響。此外的其他污染團(tuán)，如鼎山隧道、對(duì)岸德感周邊污染團(tuán)等，因污染出現(xiàn)時(shí)間和當(dāng)時(shí)風(fēng)向原因等，未對(duì)此次污染過程提供貢獻(xiàn)。其中以德感周邊污染為例：出現(xiàn)時(shí)間至夜間23點(diǎn)，并處于西北位置，此時(shí)為東北風(fēng)向，污染未能擴(kuò)散至監(jiān)測點(diǎn)位。隨后凌晨3點(diǎn)風(fēng)向轉(zhuǎn)向至西北，此時(shí)德感周邊已無污染團(tuán)。

由此可見，此次過程中敏感點(diǎn)受東北方向污染團(tuán)影響較大，主要為城市內(nèi)污染（交通、建筑施工及生活污染）。

3.3切面監(jiān)測

連續(xù)切面掃描數(shù)據(jù)圖（圖10）可直接顯示切面上的氣溶膠變化和切面上污染物通量，污染邊界及過境污染。6月6日晚22點(diǎn)至7日凌晨4點(diǎn)的連續(xù)切面掃描數(shù)據(jù)圖像，圖像每2 h一張。從圖像中我們看到了從22日零點(diǎn)開始的明顯污染團(tuán)過境過程，并于次日3點(diǎn)完全過境，導(dǎo)致近地污染增加，污染團(tuán)高度在1000 m左右。同時(shí)也觀測到，這段時(shí)間城市PBL層高度在400 m～600 m之間。

4結(jié)論

江津區(qū)主要生活污染為居民生活、餐飲油煙、夜市燒烤等，移動(dòng)污染主要為主干道及城市核心街區(qū)汽車尾氣、主河道船舶尾氣。固定污染源為城市周邊磚瓦窯企業(yè)和沿江碼頭堆場和部分地塊裸土揚(yáng)塵。外來污染源主要為城區(qū)正北方向新城建設(shè)污染擴(kuò)散、東北方向工業(yè)園區(qū)污染擴(kuò)散、長江對(duì)岸毗鄰區(qū)堆場、碼頭污染擴(kuò)散。輸送通道主要是由北向南，由西向東。其中外來源形成時(shí)間集中于夜間至早晨，而本地污染源主要在日間形成城市污染，污染物明顯呈周期性變化。

對(duì)于敏感點(diǎn)（空氣自動(dòng)監(jiān)測站），西城站受本地污染及外來污染雙重影響，日間道路污染影響交大，夜間受北部污染擴(kuò)散影響。東城站受本地源污染較少，但易受到北部污染擴(kuò)散影響。

利用3D可視激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行城市大氣污染監(jiān)測研究，可以明確城市中的大氣污染點(diǎn)源的空間分布和污染排放的時(shí)間分布，得到相對(duì)準(zhǔn)確的城市污染源對(duì)于城市環(huán)境空氣質(zhì)量影響的信息，同時(shí)也可以分析外來污染源的來源、成因、輸送通道、具體影響等，將為城市大氣污染源解析提供更多的方法和選擇，為城市環(huán)境空氣監(jiān)測-預(yù)警機(jī)制的進(jìn)一步建立打下了良好基礎(chǔ)，為環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策的制定提供依據(jù)。

2017年6月綠色科技第12期

參考文獻(xiàn)：

[1]

黃忠偉，倪簡白，周天.利用多通道掃描式激光雷達(dá)監(jiān)測大氣污染物的3D分布[C]∥中國顆粒學(xué)會(huì).第十一屆全國氣溶膠會(huì)議暨第十屆海峽兩岸氣溶膠技術(shù)研討會(huì)論文集.北京：中國顆粒學(xué)會(huì)氣溶膠專業(yè)委員會(huì)，2013：5.

[2]張寅超，胡歡陵，譚錕，等.AML-1 車載式大氣污染監(jiān)測激光雷達(dá)樣機(jī)研制[J].光學(xué)學(xué)報(bào)，2004，8（24）：1025～1031.

[3]張寅超，胡歡陵，邵石生，等.北京市大氣SO2、NO2和03的激光雷達(dá)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)[J].量子電子學(xué)報(bào)，2006，3（23）：346～350.

[4]蔡思彤.生活廢氣對(duì)城市大氣污染的控制現(xiàn)狀與研究進(jìn)展[J].廣東化工，2016，5（43）：124～125.

[5]董云升，⑽那澹劉建國，等.激光雷達(dá)在城市交通污染中應(yīng)用研究[J].光學(xué)學(xué)報(bào)，2010，2（30）：315～320.

篇6

主辦單位：中國工程物理研究院電子工程研究所

出版周期：雙月刊

出版地址：四川省綿陽市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號(hào)：1672-2892

國內(nèi)刊號(hào)：51-1651/TN

郵發(fā)代號(hào)：62-241

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：2003

期刊收錄：

核心期刊：

期刊榮譽(yù)：

Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊

聯(lián)系方式

篇7

1 概述

近年來，我國國防事業(yè)快速發(fā)展，雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域人才需求不斷增加。因此，為以雷達(dá)研究、生產(chǎn)為主要任務(wù)的國防單位培養(yǎng)優(yōu)秀人才成為了許多高校的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。在眾多雷達(dá)技術(shù)中，成像技術(shù)將傳統(tǒng)雷達(dá)中的“點(diǎn)”擴(kuò)展為了二維圖像，使雷達(dá)具備了如同光學(xué)照相機(jī)一樣的測繪功能，是雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的里程碑[1]。因此，近二十年內(nèi)我國多家研究單位紛紛展開了相關(guān)研究，極大地推動(dòng)了此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。在這種背景下，許多高校紛紛開設(shè)了《雷達(dá)成像技術(shù)》這一具有鮮明國防特色的專業(yè)課程。該課程主要內(nèi)容為合成孔徑雷達(dá)（SAR）成像所涉及的原理、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理等，通過這一課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生初步掌握SAR這一體制雷達(dá)的基本原理以及常用的信號(hào)處理方法，為進(jìn)行深入的研究打下基礎(chǔ)。

《雷達(dá)成像技術(shù)》課程體系的內(nèi)容主要包括匹配濾波器技術(shù)、合成孔徑原理、雷達(dá)成像原理、雷達(dá)成像算法等幾部分[2，3]。在雷達(dá)成像的教學(xué)和研究中，合成孔徑原理以及雷達(dá)成像原理具有專業(yè)性、理論性強(qiáng)的特點(diǎn)[4]，需要學(xué)生不僅具有扎實(shí)的信號(hào)處理基礎(chǔ)，還需了解雷達(dá)原理的部分內(nèi)容，這一點(diǎn)也是很多學(xué)生在該課程學(xué)習(xí)過程中信心不足的原因；同時(shí)、各種雷達(dá)成像算法涉及的信號(hào)處理流程極為復(fù)雜，抽象性很強(qiáng)，學(xué)生難以全面掌握該項(xiàng)技術(shù)。因此，作者在該課程教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了五點(diǎn)提高教學(xué)質(zhì)量的建議，包括第一節(jié)課的安排、課堂互動(dòng)討論、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、定期綜合實(shí)踐和期末理論升華，這五點(diǎn)建議相互補(bǔ)充、能夠達(dá)到推進(jìn)學(xué)生對(duì)雷達(dá)成像技術(shù)的理解，并最終運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)的教學(xué)目的。

2 《雷達(dá)成像技術(shù)》教學(xué)實(shí)踐存在的問題

作者在該課程的教學(xué)實(shí)踐過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有《雷達(dá)成像技術(shù)》課程的教學(xué)環(huán)節(jié)存在以下問題：

1） 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。

“雷達(dá)”一詞所帶有的濃厚軍事、國防色彩使得該課程具備很強(qiáng)的專業(yè)性，且雷達(dá)與無線通信課程中手機(jī)、對(duì)講機(jī)等事物相比，生活中并不常見；加之飛機(jī)、衛(wèi)星等遙不可及的雷達(dá)搭載平臺(tái)，使得學(xué)生覺得該課程和自己的生活相距甚遠(yuǎn)，容易產(chǎn)生“不知為何為學(xué)”的觀點(diǎn)，直接導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣下降。

2） 學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)狀態(tài)，易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

當(dāng)前《雷達(dá)成像技術(shù)》課程的課堂教學(xué)，仍然以傳統(tǒng)的教師講授的為主，學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)與理論的狀態(tài)。然而，雷達(dá)成像自身就是一項(xiàng)理論性極強(qiáng)的技術(shù)，如進(jìn)行雷達(dá)回波信號(hào)建模和雷達(dá)成像算法部分內(nèi)容講解時(shí)，不可避免地要遇到大量數(shù)學(xué)推導(dǎo)，當(dāng)整版枯燥的數(shù)學(xué)公式擺在學(xué)生面前時(shí)，厭學(xué)情緒自然容易滋生。此外，由于該課程理論前后聯(lián)系緊密，環(huán)環(huán)相扣，一個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)的不扎實(shí)，就會(huì)直接造成此后內(nèi)容理解的困難。這些都會(huì)再次降低學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性，導(dǎo)致教學(xué)效果下降。

3） 課堂內(nèi)容陳舊，顯著落后于學(xué)科前沿科技。

當(dāng)前《雷達(dá)成像技術(shù)》選用教材中大部分內(nèi)容的共同特點(diǎn)即為技術(shù)成熟但理論陳舊，如80年代提出經(jīng)典RD成像算法，90年代提出的Chirp-scaling成像算法等。事實(shí)上，雷達(dá)成像在學(xué)術(shù)界一直是近年來的熱門技術(shù)，許多新算法、新概念層出不窮。對(duì)雷達(dá)成像及雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域?qū)W科前沿技術(shù)缺乏了解，直接導(dǎo)致了學(xué)生創(chuàng)新思維不活躍，難以突破現(xiàn)有理論，獲得創(chuàng)新性的成果。

3 提高《雷達(dá)成像技術(shù)》教學(xué)質(zhì)量的五點(diǎn)建議

針對(duì)上節(jié)提出問題，作者在該課程教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了五點(diǎn)提高該課程教學(xué)質(zhì)量的建議。

3.1 上好第一節(jié)課，充分激發(fā)學(xué)生興趣

與其他傳統(tǒng)課程相比，《雷達(dá)成像技術(shù)》的第一節(jié)課尤為重要，是建立學(xué)生學(xué)習(xí)信心、培養(yǎng)興趣、激發(fā)熱情地關(guān)鍵一步。針對(duì)該課程專業(yè)性極強(qiáng)、內(nèi)容抽象的特點(diǎn)，授課者應(yīng)在第一節(jié)課安排具有極強(qiáng)沖擊甚至震撼效果的內(nèi)容。與其照本宣讀地介紹SAR的分辨率能夠達(dá)到哪個(gè)數(shù)量級(jí)，不如直接給學(xué)生展示一些高分辨率SAR圖像，如圖1所示的SAR圖像，且所展示的圖像最好是授課者自己的科研成果。由于現(xiàn)階段國內(nèi)高校這一課程的教學(xué)者絕大多數(shù)同時(shí)為SAR技術(shù)的研究者，故這一步并不難完成。同時(shí)，授課者要善用比喻與類比，將雷達(dá)、雷達(dá)成像過程與日常生活中的事物巧妙聯(lián)系起來，如，將雷達(dá)成像與光學(xué)照相機(jī)作對(duì)比，從各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行比較，最終得出“雷達(dá)是一個(gè)很昂貴的高分辨率照相機(jī)”結(jié)論，通過這種方式可以逐步揭開雷達(dá)神秘的面紗，拉近與廣大在校學(xué)生之間的距離。

圖1 雷達(dá)圖像

3.2 課堂互動(dòng)討論

《雷達(dá)成像技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是雷達(dá)成像過程的理解，雷達(dá)成像算法的掌握及應(yīng)用，在課堂教學(xué)過程中，學(xué)生厭學(xué)心理的主要來源即為大量的理論分析、數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)。因此，如何改變?cè)械膶W(xué)生被動(dòng)接受模式，避免填鴨式授課，讓學(xué)生真正參與到知識(shí)的傳播中來，是授課者提高課堂質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。作者認(rèn)為，教師的講授時(shí)間不應(yīng)占據(jù)整個(gè)課時(shí)，應(yīng)適當(dāng)在每節(jié)課留一些時(shí)間給學(xué)生，如在上課的前10分鐘，讓一些學(xué)生通過講解的方式引導(dǎo)大家復(fù)習(xí)與總結(jié)，這樣即可以鞏固之前所學(xué)知識(shí)，同時(shí)對(duì)新的知識(shí)也起到預(yù)習(xí)的作用。此外授課過程中的節(jié)奏也要合理把握，盡量采用一些巧妙的方式避免連續(xù)不斷的講解和大量板書，同時(shí)，要及時(shí)的針對(duì)復(fù)雜內(nèi)容提出一些具有啟發(fā)效果的問題讓學(xué)生回答，這樣既能夠讓學(xué)生更深入理解內(nèi)容，又能夠達(dá)到集中注意力的目的。

此外，在每一部分知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)結(jié)束后，應(yīng)安排一節(jié)專門的討論課。由教師確定主要議題，但要以學(xué)生為主角，自由發(fā)言，談對(duì)課程的理解，分享新觀點(diǎn)。教師最后對(duì)學(xué)生發(fā)言進(jìn)行評(píng)論，梳理該部分內(nèi)容的核心理論、關(guān)鍵技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步加深學(xué)生理解的目的。

3.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

由于課堂教學(xué)側(cè)重于理論理解，屬于“紙上談兵”階段，學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的認(rèn)識(shí)很容易隨著時(shí)間的推移而慢慢消退，難以轉(zhuǎn)化為實(shí)用的技術(shù)。因此，作者認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是該課程的重中之重，教學(xué)者應(yīng)給予足夠重視。受一些條件的限制，目前該課程的實(shí)驗(yàn)基本以點(diǎn)目標(biāo)的仿真為主，即在MATLAB軟件平臺(tái)上，將仿真的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)通過成像算法變?yōu)榍逦狞c(diǎn)目標(biāo)。針對(duì)這一方法，作者認(rèn)為可以采取兩點(diǎn)改革。第一，實(shí)驗(yàn)平全可以不拘泥于MATLAB，而是讓學(xué)生自己選擇熟悉、感興趣、擅長的平臺(tái)，如C平臺(tái)，IDL平臺(tái)等，這樣可以充分發(fā)揮學(xué)生自身的特長，提高效率；第二，點(diǎn)目標(biāo)仿真的模式雖然能夠很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿?yàn)證成像算法，但適當(dāng)?shù)募右恍﹫鼍胺抡妫瑫?huì)更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高，在條件允許時(shí)，授課者如果能夠提供一些實(shí)測的SAR數(shù)據(jù)，讓學(xué)生通過自己的努力得到真實(shí)雷達(dá)圖像，顯然對(duì)學(xué)生自身的提高更為有利。

3.4 定期綜合實(shí)踐

“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)后，學(xué)生雖然能夠?qū)Ω鞣N雷達(dá)成像算法較為熟悉，但對(duì)整個(gè)雷達(dá)成像理論的物理過程仍缺乏完整、深入的認(rèn)識(shí)。學(xué)生們往往無法確定各類成像算法之間的本質(zhì)聯(lián)系、算法性能之間的差異、具體的算法的應(yīng)用條件等，更不用說自己去設(shè)計(jì)成像處理流程了。因此，必須通過實(shí)踐強(qiáng)化，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)成像技術(shù)理解，實(shí)現(xiàn)理論到技術(shù)的真正轉(zhuǎn)化，使學(xué)生具備自主設(shè)計(jì)成像信號(hào)處理流程的能力。授課者可設(shè)定成像所需達(dá)到的性能指標(biāo)（如分辨率、運(yùn)算效率等）以及雷達(dá)系統(tǒng)指標(biāo)（如載頻、脈沖重復(fù)頻率等），讓學(xué)生自己選擇與設(shè)計(jì)成像算法，并將不同學(xué)生算法所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比討論，從而使學(xué)生對(duì)各種算法的優(yōu)勢與缺陷印象更為深刻，對(duì)雷達(dá)成像理論理解更為全面。

3.5 升華理論，引導(dǎo)創(chuàng)新

經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)雷達(dá)成像技術(shù)有了一個(gè)比較深入的理解。但是，由于國防科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，雷達(dá)成像課程所授知識(shí)已近顯著落后于學(xué)科前沿。為了讓學(xué)生了解學(xué)術(shù)前沿，學(xué)期末時(shí)，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生撰寫一份該課程的技術(shù)報(bào)告。其中，調(diào)研、查新過程應(yīng)由教師進(jìn)行指導(dǎo)，使學(xué)生能夠獲取大量最新資料。此后，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)資料進(jìn)行總結(jié)歸納，并闡述自己的認(rèn)識(shí)和理解。對(duì)于在學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出很強(qiáng)創(chuàng)新能力、對(duì)理論有獨(dú)特見解的學(xué)生，還可以進(jìn)一步指導(dǎo)他們撰寫相關(guān)學(xué)術(shù)論文，申請(qǐng)相關(guān)專利，促進(jìn)本學(xué)科的發(fā)展。

4 結(jié)束語

本文針對(duì)《雷達(dá)成像技術(shù)》教學(xué)過程中存在的若干問題展開研究，結(jié)合作者自身教學(xué)實(shí)踐，提出了五點(diǎn)提高該課程教學(xué)質(zhì)量的建議。實(shí)踐結(jié)果表明，建議中的方法不僅能夠顯著提高學(xué)生對(duì)該課程的理解程度，改善學(xué)習(xí)效果，還能夠引導(dǎo)創(chuàng)新，為學(xué)科的長久發(fā)展提供基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] D. A. Ausherman， A. Kozma，et al.Developments in radar imaging [J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems，1984，20（4）：363-399.

篇8

概述：        在土木工程建筑質(zhì)量無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，雷達(dá)檢測技術(shù)是一項(xiàng)新興的檢測技術(shù)，工程質(zhì)量的檢測方法一直是工程質(zhì)量的重要保證。隨著科技水平的不斷提高，檢測手段也逐年進(jìn)步，從以往的局部破損檢測到現(xiàn)在比較常用的無損檢測。其中工程雷達(dá)作為現(xiàn)在比較先進(jìn)的檢測儀器在歐美等國家被廣泛采用。

近年來，混凝土雷達(dá)檢測領(lǐng)域一直在推陳出新，但真正有重大技術(shù)突破的技術(shù)產(chǎn)品很少，大部分的混凝土雷達(dá)產(chǎn)品都是使用單一頻率天線，通常只能解決單排鋼筋及相對(duì)簡單工況條件的問題，對(duì)于多排鋼筋的準(zhǔn)確定位及密集鋼筋下結(jié)構(gòu)缺陷的判斷一直鮮有突破。而且目前大多數(shù)的結(jié)構(gòu)雷達(dá)采集和后處理軟件操作相對(duì)復(fù)雜，通常需要有很強(qiáng)物探專業(yè)背景的人才能有效進(jìn)行分析，結(jié)果不夠直觀，無法讓業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、質(zhì)檢單位、監(jiān)理單位、施工單位一目了然的看出問題，極大制約了該方法在混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測領(lǐng)域的推廣。

適應(yīng)工程現(xiàn)場工況、安全便攜、操作舒適、直觀明了是工程檢測人員一直以來的訴求。PS1000 X-scan混凝土結(jié)構(gòu)透視儀采用專業(yè)的一體化設(shè)計(jì)方式，獨(dú)特的多組天線同時(shí)工作及可變頻率技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)快速連續(xù)高效無損檢測。

工程雷達(dá)基本原理

工程雷達(dá)(Ground Penetrating Radar,簡稱GPR)是一種先進(jìn)的無損檢測新技術(shù)，它是利用寬頻帶高頻電磁波信號(hào)探測介質(zhì)結(jié)構(gòu)分布的無損探測儀器。它通過雷達(dá)天線對(duì)隱蔽目標(biāo)體進(jìn)行全斷面掃描的方式獲得斷面的掃描圖像，具體工作原理就是：當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)利用天線向地下發(fā)射寬頻帶高頻電磁波，電磁波信號(hào)在介質(zhì)內(nèi)部傳播遇到介電差異較大的介質(zhì)界面時(shí)，就會(huì)反射、透射和折射。兩種介質(zhì)的介電常數(shù)差異越大，反射的電磁波能量也越大；反射回的電磁波被與發(fā)射天線同步移動(dòng)的接收天線接收后，由雷達(dá)主機(jī)精確記錄下反射回的電磁波的運(yùn)動(dòng)特征，再通過信號(hào)技術(shù)處理，形成全斷面的掃描圖，工程技術(shù)人員通過對(duì)雷達(dá)圖像的判讀，判斷出目標(biāo)物的實(shí)際結(jié)構(gòu)情況。

PS1000X-Scan雷達(dá)的基本原理、功能及技術(shù)特點(diǎn)

PS1000X-Scan型雷達(dá)在檢測時(shí)3組天線同時(shí)工作，利用時(shí)間延遲器推遲各道的發(fā)射和接收時(shí)間，形成一個(gè)疊加的雷達(dá)紀(jì)錄，改善系統(tǒng)的聚焦特性，即天線的方向特性，使其聚焦效果較好；其收發(fā)分置數(shù)據(jù)采集方式即天線的發(fā)射端和接收端在不同天線內(nèi)部，天線間距相對(duì)較大，這種采集方式對(duì)與天線掃描方向有一定傾斜角度的結(jié)構(gòu)體反應(yīng)較好； 天線陣中有三組不同頻率的天線,最高頻率達(dá)4.3 G,不同頻率天線對(duì)不同檢測深度有著足夠的分辨率，不同位置的天線對(duì)同一目標(biāo)體有不同角度的探測，可提高檢測的精度和效率，可實(shí)現(xiàn)對(duì)被測區(qū)域不同深度、不同精度的多方位探測，儀器內(nèi)部配置了分析功能軟件可迅速觀察混凝土內(nèi)部埋置物真實(shí)分布，并且可以現(xiàn)場三維直觀成像,從而更好滿足實(shí)際工程需要。

技術(shù)特點(diǎn)：

PS 1000X-Scan混凝土結(jié)構(gòu)透視儀采用3組天線同時(shí)工作

圖一

從圖一中可清晰看出PS1000獨(dú)特的三組天線設(shè)計(jì)，這種組合天線設(shè)計(jì)，同時(shí)工作，確保了可以有更強(qiáng)的信號(hào)穿透，獲得更多的有效數(shù)據(jù)信息，極大提高探測效率。

從下圖中可以清楚看出PS1000多組組合天線相較于其他產(chǎn)品的優(yōu)勢，每組天線獨(dú)立工作，可以更好的分辨小間距鋼筋及重疊鋼筋

圖二

（二）直觀顯示

將直接顯示混凝土內(nèi)部埋置物分布。無需復(fù)雜培訓(xùn)，一般的工程檢測人員都可以讀懂的圖像顯示的探測結(jié)果。

（三）三維成像

三維立體成像，便于分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況及構(gòu)成方式。

工程應(yīng)用實(shí)例1

浙江某隧道工程，第三方檢測單位在利用地質(zhì)雷達(dá)掃查隧道內(nèi)襯時(shí)懷疑環(huán)向鋼筋局部缺失,而施工單位認(rèn)為不存在上述情況, 特委托我單位采用喜利得PS1000X-Scan型雷達(dá)復(fù)核,復(fù)核結(jié)果為鋼筋不存在缺失,為確認(rèn)情況,對(duì)我方標(biāo)出鋼筋部位鑿開當(dāng)場驗(yàn)證,均準(zhǔn)確無誤,事后了解情況, 主要是因?yàn)樗淼纼?nèi)襯保護(hù)層過厚, 局部接近300mm,而環(huán)向鋼筋直徑僅16mm,第三方檢測單位采用普通地質(zhì)雷達(dá),配置500M及900M兩種天線,分辨率不高,圖形上鋼筋反射不明顯,導(dǎo)致檢測人員發(fā)生漏判。以下圖1、圖2分別為保護(hù)層厚度為50mm和300mm鋼筋反射信號(hào), 圖3為PS1000X-Scan型雷達(dá)圖像,經(jīng)比較,圖2的信號(hào)圖像不清晰,易導(dǎo)致誤判,而圖三圖像簡單直觀,無需雷達(dá)專業(yè)知識(shí)就能做出判定。

圖一 h=50mm 鋼筋地質(zhì)雷達(dá)圖像

圖二 h=300mm 鋼筋地質(zhì)雷達(dá)圖像

圖三 h=80mm 鋼筋PS1000X-Scan型雷達(dá)圖像

工程應(yīng)用實(shí)例2

波密某大橋是上世紀(jì)初建造，是318國道的重要一環(huán)，承擔(dān)著繁重的交通流量，因年歲久遠(yuǎn)，原有工程資料丟失，如何對(duì)橋梁進(jìn)行有效評(píng)估是急需解決的問題，而精確定位預(yù)應(yīng)力鋼絞線的存在情況與位置是核心的一步。

圖一 圖二

現(xiàn)場選取了典型的位置，如圖二所示，通過對(duì)所采集的圖像進(jìn)行簡單分析，清楚看到兩根預(yù)應(yīng)力鋼絞線的情況，見圖三。

圖三

利用PS1000X-Scan型雷達(dá)在對(duì)某大橋進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋位置確定,經(jīng)過600mm╳600mm的圖像掃描,可清晰發(fā)現(xiàn)在掃差范圍能存在兩條斜向預(yù)應(yīng)力索,經(jīng)鉆孔驗(yàn)癥,誤差小于1厘米,而常規(guī)雷達(dá)對(duì)多層鋼筋網(wǎng)片下的預(yù)應(yīng)力筋位置根本無法判別。

結(jié)語：

本文對(duì)PS1000X-Scan型混凝土雷達(dá)的工作原理作了簡單的闡述，并介紹了兩個(gè)典型工程實(shí)例。PS1000X-Scan型作為一種最新的多組合變頻雷達(dá)探測儀器，在土木工程檢測中具有速度快、分辨率高、圖像容易識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)，必在以其快速、無損、準(zhǔn)確、直觀的特點(diǎn)取代常規(guī)的雷達(dá)測試設(shè)備，成為土木工程中一種重要的檢測工具。

參考文獻(xiàn):

篇9

1.目標(biāo)起伏特性下Swerling模型仿真

目標(biāo)是雷達(dá)探測的主要對(duì)象，我們常常在雷達(dá)的回波信號(hào)中探尋目標(biāo)的信息。雷達(dá)回波的起伏總是與雷達(dá)目標(biāo)的RCS相聯(lián)系，而目標(biāo)的RCS起伏總是是隨機(jī)的，不規(guī)律的，所以一般采用起伏模型對(duì)雷達(dá)目標(biāo)回波加以描述。目標(biāo)的雷達(dá)截面積（RCS）的值很大程度上決定了雷達(dá)能否能正確檢測目標(biāo)。對(duì)目標(biāo)本身而言，其雷達(dá)截面積的大小更關(guān)系到如形狀、表面介質(zhì)、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)等諸多因素。由于雷達(dá)要探測的目標(biāo)的復(fù)雜性和多樣性，其雷達(dá)截面積（RCS）亦呈起伏性變化趨勢，直接導(dǎo)致對(duì)其進(jìn)行精確計(jì)算和測量的困難。基于雷達(dá)截面積的變化特性，而Swerling模型無法精確描述隱身目標(biāo)、非良導(dǎo)體等目標(biāo)，W.Weinstock等提出了統(tǒng)計(jì)模型，而Swerling模型亦符合這一模型特點(diǎn)。

設(shè)起伏目標(biāo)的RCS為，則服從自由度為2k的分布模型：

（1-1）

式中，表示RCS平均值，雙自由度k值可不為正整數(shù)。

分布可以由2k個(gè)相互獨(dú)立的均值為0，方差為的高斯隨機(jī)變量平方取和得到的。

（1）k=1時(shí)，，為2個(gè)自由度的卡方分布，即為Swerling I 分布;

（2）k=2時(shí)，，為4個(gè)自由度的卡方分布，即為Swerling III 分布;

（3）k=5時(shí)，，為10個(gè)自由度的卡方分布，即Swerling II 分布;

（4）k=10時(shí)，，為20個(gè)自由度的卡方分布，即Swerling IV 分布。

仿真結(jié)果如圖1-1所示。

圖2-1 ZMNL法、SIRP法產(chǎn)生雜波原理圖

2.海雜波建模仿真

在雷達(dá)系統(tǒng)建模中，雜波是常常表示雷達(dá)在所處環(huán)境中接收到的不需要的反射回波。環(huán)境雜波極大的影響了雷達(dá)系統(tǒng)的檢測性能，已經(jīng)成為一個(gè)越來越不可忽視的內(nèi)容。為了有效減弱雜波對(duì)信號(hào)檢測的負(fù)面作用，我們需要確切了解雜波的幅度特性和頻譜特性，每一部分信號(hào)反射后接收到的回波振幅和相位都是隨機(jī)的。研究時(shí)通常采用雷達(dá)雜波模型來表示雜波幅度的概率分布特性目前國內(nèi)外研究的合理的數(shù)學(xué)雜波統(tǒng)計(jì)模型有四種：

圖2-2（1） 不同參數(shù)下瑞利分布概率密度函數(shù)

圖2-2（2） 瑞利分布仿真結(jié)果

（1）瑞利分布（Rayleigh Distribution）

瑞利分布要求散射體的數(shù)目足夠多，并且所有散射體中沒有起主導(dǎo)作用的，瑞利分布與每個(gè)散射體的振幅分布情況無關(guān)。當(dāng)散射體的數(shù)目達(dá)到一定數(shù)目時(shí)，根據(jù)其反射信號(hào)振幅、相位的隨機(jī)性，所有散射體合成的回波包絡(luò)振幅服從瑞利分布。瑞利分布概率密度函數(shù)為：

（2-1）

x表示雜波包絡(luò)振幅，為功率。

圖2-3 形狀參數(shù)為2時(shí)，功率譜是高斯譜的K分布仿真結(jié)果

（2）對(duì)數(shù)正態(tài)分布（Log-Normal Distribution）

對(duì)數(shù)正態(tài)分布適用于入射角較小，地形復(fù)雜的雜波數(shù)據(jù)或者平坦區(qū)高分辨率的海雜波數(shù)據(jù)。

（2-2）

其中，均值為，對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差表示。

（3）韋布爾分布（Weibull Distribution）

通常情況下，韋布爾分布能夠精確地描述在高分辨力雷達(dá)、低入射角的情況下一般海情的海浪雜波，而地物雜波也可以用韋布爾分布來描述。

（2-3）

式中，p表示形狀參數(shù)，q為尺度參數(shù)。當(dāng)p=1時(shí)為指數(shù)分布;當(dāng)p=2時(shí)為瑞利分布，可以說瑞利分布是威布爾分布的一個(gè)特殊情況。

（4）K分布（K Distribution）

適合用于描述高分辨力雷達(dá)的非均勻雜波。

（2-4）

其中，表示形狀參數(shù)，控制K分布的形狀;表示尺度參數(shù)，控制K分布的平均幅度;為伽馬函數(shù)，而則表示修正的v階貝塞爾函數(shù)。形狀參數(shù)的取值范圍在0.1<v<+∞這一區(qū)間，對(duì)于較小的，當(dāng)v0.1時(shí)，雜波會(huì)有較長拖尾;而當(dāng)∞時(shí)，雜波則趨近于瑞利分布。

常用的海雜波仿真方法有兩種，分別是零記憶非線性變換法（ZMNL）和球不變隨機(jī)過程法（SIRP），其中ZMNL 法為最經(jīng)典，這種方法的基本思想是：先產(chǎn)生相關(guān)的高斯隨機(jī)過程，然后通過某種非線性變換得到所需要的相關(guān)隨機(jī)序列。

圖2-1中，w（k）為高斯白噪聲序列，s（k）是和x（k）有相同特性PDF的實(shí)隨機(jī)變量，所有參量相互獨(dú)立。

瑞利分布仿真結(jié)果如圖2-2所示。

不同參數(shù)下K分布的概率密度函數(shù)，由圖2-3可知，當(dāng)a為定值時(shí)，隨著參數(shù)v增大，K分布的拖尾變長，尖峰幅度則變小。

通過以上介紹的ZMNL方法得到雜波回波信號(hào)幅度值后，便可以模擬四種海雜波的回波信號(hào)，對(duì)于不同的脈內(nèi)調(diào)制雷達(dá)信號(hào)，他們的雜波回波信號(hào)的模型也都不同。需用辯證眼光分析。

3.總結(jié)

本文從目標(biāo)、雜波兩個(gè)方面建立雷達(dá)回波信號(hào)模型，著重研究各部分的特性仿真，其中目標(biāo)部分，基于雷達(dá)目標(biāo)截面積的目標(biāo)起伏模型Swerling進(jìn)行仿真，給出仿真方法;雜波部分，選擇海雜波進(jìn)行相應(yīng)的仿真，針對(duì)統(tǒng)計(jì)特性下的四種海雜波分布進(jìn)行仿真，給出常用的高斯分布模型仿真方法，仿真結(jié)果基本符合原分布模型特性。

參考文獻(xiàn)

[1]（美）R.L.米切爾著.陳訓(xùn)達(dá)譯.雷達(dá)系統(tǒng)模擬[M].北京：科學(xué)出版社，1982.

[2]盧建奇.雷達(dá)回波信號(hào)建模與仿真研究[D].中國人民工程大學(xué)碩士論文，2006

[3]林茂庸，柯有安.雷達(dá)信號(hào)理論[M].國防工業(yè)出版社，1984.

篇10

Abstract：This paper introduces the working principle of transmitter system on new generation C-band doppler weather radar-714CDN-K.Aiming at a failure on the transmitter system， a detailed analysis and fault location are carried out. Then， its failure maintenance is researched and pointed out. This paper analyses from three aspects： power channel， control channel， signal channel，achieving the fault location and maintenance successfully. This case analysis provides reference for radar equipment maintenance personnel， helping them eliminate failure in short time and ensuring normal operation of the radar.

Key words：714CDN-K； transmitter； analysis； fault location and maintenance

1 引言

714CDN-K型天氣雷達(dá)屬于C波段全相參多普勒天氣雷達(dá)，架設(shè)在機(jī)場周邊，能及時(shí)提供各區(qū)域準(zhǔn)確的各種常規(guī)天氣預(yù)報(bào)和特殊天氣預(yù)報(bào)，保證飛機(jī)起飛、著陸和航行的安全。在民航氣象應(yīng)用中，是復(fù)雜天氣下保障飛行安全的重要設(shè)備之一，為航空氣象人員和航空管制人員在復(fù)雜天氣下保障飛行安全提供了重要的依據(jù)[1]。

雷達(dá)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)是雷達(dá)系統(tǒng)重要的分系統(tǒng)，由于機(jī)內(nèi)大量器件長期工作在大電流、高電壓環(huán)境下，相比其它分系統(tǒng)更容易出現(xiàn)故障。本文從發(fā)射機(jī)系統(tǒng)原理入手，詳細(xì)從電源通道、控制通道、信號(hào)通道分析一次發(fā)射機(jī)故障，實(shí)現(xiàn)故障定位與維修。

2 系統(tǒng)基本工作原理

714CDN-K型天氣雷達(dá)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)采用全相參體制，固態(tài)射頻功率放大器推動(dòng)高增益速調(diào)管構(gòu)成主振放大式發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)由回掃電源、可控硅、速調(diào)管、功放、燈絲電源、鈦泵電源、偏磁電源、風(fēng)冷系統(tǒng)、監(jiān)控分機(jī)等組成，其組成框圖如圖1所示[2，3]。

高功率電源對(duì)380V的交流供電進(jìn)行整流，經(jīng)過LC濾波形成回掃電源工作所需的510V直流電源。回掃電源在充電脈沖的控制下通過充電二極管對(duì)人工線充電，當(dāng)有放電脈沖時(shí)，人工線上儲(chǔ)存的能量通過SCR變壓器放電，在脈沖變壓器上形成速調(diào)管所需的脈沖波形。同時(shí)由頻率綜合器提供的的射頻激勵(lì)信號(hào)在經(jīng)過可調(diào)衰減器和功放放大后送至速調(diào)管，再通過調(diào)節(jié)可調(diào)衰減器使速調(diào)管達(dá)到最佳激勵(lì)狀態(tài)。偏磁電源為速調(diào)管提供聚焦磁場，鈦泵電源保證速調(diào)管內(nèi)真空度，燈絲電源提供速調(diào)管所需的燈絲脈沖[4，5]。

3 故障現(xiàn)象

雷達(dá)實(shí)時(shí)回波突然消失，檢查雷達(dá)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控軟件，各模塊狀態(tài)燈均正常，但機(jī)載功率計(jì)上發(fā)射機(jī)發(fā)射功率為0KW，開高壓工作時(shí)沒有聽到刺耳的高壓聲音，初步判斷為發(fā)射機(jī)故障。檢查發(fā)射機(jī)系統(tǒng)所有分機(jī)，發(fā)現(xiàn)整流分機(jī)600V量程的直流電壓表始終處于滿偏狀態(tài)。

4 故障分析與維修

發(fā)射機(jī)故障可能是內(nèi)部元件故障，也可以是電源故障導(dǎo)，或者是激勵(lì)信號(hào)源異常導(dǎo)致。由于可能性多，一般按照從源頭向故障部位方向逐一檢查原則進(jìn)行排故，但是這種方法效率低，需要耗費(fèi)大量時(shí)間。本文引入雷達(dá)三通道研究方法，即從電源通道、控制通道、信號(hào)通道來快速定位故障、維修故障。

4.1 電源通道檢查

電源通道檢查，首先要明確發(fā)射機(jī)系統(tǒng)包含哪些電源，如UPS輸入主電源，調(diào)制機(jī)柜中高功率電源、回掃電源，高頻機(jī)柜中功放電源、燈絲電源、偏磁電源、鈦泵電源、風(fēng)冷電源等。再通過電表表頭或儀表檢查電源是否在正常范圍內(nèi)。

市電經(jīng)過UPS處理后，輸出A、B、C三相220V電至雷達(dá)主電源柜，通過空氣開關(guān)、熔斷器后送入雷達(dá)機(jī)內(nèi)供電，測量三相電壓均為220V，正常。功放將頻率綜合器送出的微波射頻信號(hào)進(jìn)行放大，然后送至速調(diào)管，如果功放電源不正常，則會(huì)導(dǎo)致功放不能夠正常工作，進(jìn)而速調(diào)管缺少必要的激勵(lì)，也不能夠正常工作，測量功放源為12.1V，正常。鈦泵電源為鈦泵提供工作電源，保證速調(diào)管在工作時(shí)內(nèi)部的高真空度，減少管體發(fā)熱量，延緩速調(diào)管使用壽命，從電流計(jì)表頭上讀取鈦泵電源為3100V，10μA，正常。偏磁電源和燈絲電源均是為高變比脈沖變壓器提供電源，從電流計(jì)表頭上看到燈絲電源電壓為180V，燈絲電流為0.6A，偏磁電源電壓11.74V，偏磁指示燈為綠色，均正常。整個(gè)發(fā)射機(jī)僅有高功率電源異常，電壓表頭為滿偏狀態(tài)，而正常值為510V。整流分機(jī)電路原理圖如圖2所示。

整流分機(jī)基本工作原理：來自配電箱的三相電在軟啟動(dòng)延時(shí)后，經(jīng)過熔斷器、繼電器、SQL14-10高速三相整流橋模塊及其保護(hù)電路、熔斷器、濾波穩(wěn)壓電路后輸出510V的直流電。PV1為量程600V直流電壓表。穩(wěn)定的直流510V電直接輸出送給充電控制分機(jī)。

雷達(dá)在加高壓下，測量高速整流橋輸入端，AC1、AC2、AC3均為220V交流輸入，經(jīng)過整流橋后，測量整流橋輸出端，負(fù)極0V，正極數(shù)值不停跳變，懷疑整流橋故障。取出熔斷器FU4，斷開負(fù)載，再測量整流橋輸出負(fù)極0V，輸出正極510V，正常。因此確定導(dǎo)致表頭滿偏故障在負(fù)載端，負(fù)載為電容、電阻組成的RC濾波電路，未見異常，而熔斷器是連接負(fù)載的橋梁，測量熔斷器電阻為3MΩ，正常值為10Ω，出現(xiàn)不完全熔斷，更換新的熔斷器后整流分機(jī)直流電壓表頭恢復(fù)正常，電源通道故障排除。但是加高壓后，雷達(dá)仍然不能夠正常工作，需檢查另外兩個(gè)通道。

4.2 控制通道檢查

雷達(dá)發(fā)射機(jī)控制通道繁多，如控制充電、放電的充電脈沖、放電脈沖，控制充放電時(shí)間的充電控制板，控制回掃電源能量轉(zhuǎn)換到充電變壓器次級(jí)的線性調(diào)器，控制微波鏈路輸入的功放分機(jī)及其可調(diào)衰減器等。

首先檢查雷達(dá)系統(tǒng)的定時(shí)信號(hào)，該信號(hào)輸送給充電控制板，在板上生成1us或2us的定時(shí)信號(hào)，用示波器測量波形如圖3，正常。

由于充控制板輸入信號(hào)比較多，為了盡快定位故障，采用替代法，更換一塊正常的充電控制板，給雷達(dá)加高壓，故障未恢復(fù)。接著檢查IGBT驅(qū)動(dòng)板及IGBT模塊，它們是控制雷達(dá)充電的大功率核心部件。圖4為回掃充電原理圖，V1、V2為IGBT模塊，V1型號(hào)是SKM200GAR123D，V2型號(hào)是SKM200GAL123D。測量IGBT驅(qū)動(dòng)板輸入和輸出端波形正常。

IGBT是MOSFET和雙極晶體管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，擁有MOSFET易驅(qū)動(dòng)和雙極晶體管電壓、電流大等優(yōu)點(diǎn)。IGBT由柵極G的電壓來控制開通或截止，當(dāng)加上正柵極電壓時(shí)，絕緣柵下形成溝道，MOSFET導(dǎo)通，為PNP晶體管提供了基極電流，從而使IGBT導(dǎo)通，當(dāng)加上負(fù)柵極電壓時(shí)，IGBT處于截止?fàn)顟B(tài)。它有三個(gè)電極，分布是G、C、E極，G極跟C，E極絕緣，C極跟E極絕緣。用萬用變測量發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)IGBT的C極和E極正反向電阻一致，可能被擊穿，更換新的IGBT后，加高壓雷達(dá)可以正常工作[7，8]。

4.3 信號(hào)通道檢查

通過對(duì)雷達(dá)的發(fā)射機(jī)的電源通道和信號(hào)通道進(jìn)行的檢查維修后，高功率電源分機(jī)正常輸出510V直流電源，脈沖變壓器給速調(diào)管提供工作所需的功率。最后檢查發(fā)射機(jī)信號(hào)通道是否正常。整個(gè)發(fā)射機(jī)的任務(wù)就是輸出一個(gè)包絡(luò)為1us或2us脈寬、功率為250KW左右的微波信號(hào)，因此直接使用示波器測量速調(diào)管輸出信號(hào)包絡(luò)波形和功率。在連接速調(diào)管輸出端的波導(dǎo)管側(cè)壁上耦合孔處加上30dB衰減頭，實(shí)測23.91dBm，脈寬0.988μs，上升時(shí)間35ns，下降時(shí)間10ns，波形如下圖5所示。耦合孔銘牌上寫有5420MHZ對(duì)應(yīng)30dB衰減，以此計(jì)算出發(fā)射機(jī)功率為83.91dBm，即246KW，信號(hào)通道檢查正常。給雷達(dá)加高壓，觀察雷達(dá)回波正常。

5 結(jié)語

通過本次雷達(dá)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)故障維修，進(jìn)一步熟悉了發(fā)射機(jī)系統(tǒng)以及其內(nèi)部核心模塊的工作原理、功能、參數(shù)和系統(tǒng)整體信號(hào)走向。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)故障復(fù)雜多樣，平時(shí)維護(hù)中應(yīng)主動(dòng)進(jìn)行防御性維護(hù)，做好灰塵清潔、參數(shù)記錄、定期重啟[9]。發(fā)生故障后，按三通道方法測量分析往往可以獲得事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]七八四廠.714CDN-K型全相參多普勒天氣雷達(dá)技術(shù)說明書[M].成都：七八四廠，2007.

[2]七八四廠.714CDN-K型全相參多普勒天氣雷達(dá)電原理圖冊(cè)[M].成都：七八四廠，2007.

[3]七八四廠.714CDN-K型全相參多普勒天氣雷達(dá)使用及維護(hù)說明書[M].成都：七八四廠，2007.

[4]王文，關(guān)濤，李毅，等.714CDN天氣雷達(dá)發(fā)射系統(tǒng)原理及常見故障分析與處理[J].內(nèi)蒙古氣象，2004，3：49-50.

[5]柴秀梅，潘新民，湯志亞，等.CINRAD/SB發(fā)射機(jī)系統(tǒng)故障定位方法與技巧的研究[C].氣象雷達(dá)技術(shù)論文集，2011：111-112.

[6]王剛.與回掃充電相關(guān)的714CDN天氣雷達(dá)高壓故障分析[J].氣象水文海洋儀器，2013，30（3）：78-81.

篇11

1激光掃描測量技術(shù)簡介

LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母組合，即激光探測及測距系統(tǒng)，它是采用單個(gè)激光脈沖量測從激光源到目標(biāo)，再回到激光接收器的時(shí)間，同時(shí)結(jié)合飛機(jī)上傳感器定位、定向數(shù)據(jù)，精確量測出被測物體（目標(biāo)）的三維坐標(biāo)。

LIDAR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由安裝于同一個(gè)飛行器上的以下幾個(gè)部分組成：

1）機(jī)載GPS，為飛機(jī)提供精確的三維坐標(biāo)。

2） 慣性測量系統(tǒng)，為激光束提供準(zhǔn)確方向。

3） 激光發(fā)射、接收裝置。

4） 反射鏡，用于將發(fā)射的激光束反射到地面。

LIDAR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，經(jīng)過誤差改正、求參數(shù)等，處理后可以得到高精度的數(shù)字高程模型、三維模型。采集流程如圖1.

2 激光掃描測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著LiDAR硬件設(shè)備的提高，DGPS高精度差分系統(tǒng)、高精度三維姿態(tài)感應(yīng)等技術(shù)的發(fā)展，LiDAR的產(chǎn)品體積、重量都在不斷減小，工作成本也繼續(xù)下降，使得此項(xiàng)技術(shù)真正步入實(shí)用階段。經(jīng)過數(shù)多年的研究發(fā)展，LiDAR的測量精度也達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)高的水平，其水平測量精度達(dá)到15cm，垂直精度達(dá)到10cm。現(xiàn)在全世界范圍，已經(jīng)有三十多種系列產(chǎn)品投入使用。

2l世紀(jì)是3s技術(shù)時(shí)代，國家大力投入、發(fā)展“數(shù)字海洋”、“數(shù)字地球”、”數(shù)字城市”，同時(shí)也對(duì)測繪工作提出了更高的要求。而激光掃描測量技術(shù)，更具有高效率、高精度、全時(shí)空測量的特點(diǎn)。

目前，激光測量做為一門新興技術(shù)在測量行業(yè)正逐漸被廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的三維空間信息采集手段相比，LiDAR技術(shù)除了較高的精度之外，它還不受天氣，太陽光照射的影響，所采集到的數(shù)據(jù)，可以很輕松的進(jìn)行分類提取，等等這些都是普通航測無可比擬的。因此，利用LiDAR系統(tǒng)，快速獲取大面積三維地物和地形數(shù)據(jù)，繼而生成數(shù)字高程地形模型已經(jīng)成為應(yīng)用廣泛的測量手段。

3在河道測量方面的應(yīng)用

由于激光掃描測量技術(shù)可以在大的測量區(qū)域提供高密度、高精度的測量數(shù)據(jù)且能夠識(shí)別重要地物，使得它在河道測量中得到廣泛應(yīng)用。

河道地形測量，長期以來由于江河兩岸地形復(fù)雜，條件艱苦，現(xiàn)有的陸地、船載測量儀器難以有效使用，特別是在植被茂盛的山區(qū)，GPS接收機(jī)衛(wèi)星信號(hào)差，無線電傳輸距離有限，使得現(xiàn)在的GPS-RTK難以得到固定解，測量技術(shù)效率不高，若采用全站儀，通視情況又不佳，勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)性高，工作效率、測量精度也難以保障，迫切需要新的測量手段和技術(shù)設(shè)備來改變這一現(xiàn)狀。

激光掃描測量技術(shù)能夠獲得高精度、高密度的高程數(shù)據(jù)，在高精度的可連續(xù)運(yùn)行參考站技術(shù)和三維姿態(tài)技術(shù)的支持下，無需大量地面控制點(diǎn)，就可生成高精度的數(shù)字高程模型（DEM）和DTM。

水深測量部分，在激光測量技術(shù)之前，船載聲波測深系統(tǒng)是最為有效和常用的手段。LiDAR水深測量系統(tǒng)，依靠藍(lán)綠激光發(fā)射和接受設(shè)備，可以分別獲得水面和水底的高程數(shù)據(jù)。 與傳統(tǒng)的船載聲波測深系統(tǒng)相比，LiDAR測深系統(tǒng)具有很多的優(yōu)勢：首先，它不受淺水區(qū)域和陸地的影響；測深精度和幾何分辨率高，由于激光脈沖可以壓縮到很窄的時(shí)間寬度內(nèi)，向水中以納秒級(jí)脈寬發(fā)射，因此測深點(diǎn)密度高，精度高，水下地形圖質(zhì)量好；而且節(jié)約時(shí)間，它可以快速的對(duì)大面積水域進(jìn)行測量。對(duì)于一些山區(qū)性河流，船只無法航行的水域，LiDAR測深技術(shù)將提供高效的服務(wù)。研究人員指出，LiDAR測深技術(shù)是一種極具誘惑力的測深技術(shù)，必將開創(chuàng)一個(gè)嶄新的局面。

4建議

激光測量系統(tǒng)的研究在我國引來了眾多學(xué)者的重點(diǎn)關(guān)注，相信不久的將來，現(xiàn)在已經(jīng)很成熟的硬件設(shè)備還會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展，LiDAR系統(tǒng)數(shù)據(jù)后處理軟件的研發(fā)將是又一個(gè)關(guān)鍵。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將越來越多的應(yīng)用到測量行業(yè)中。我們應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注此項(xiàng)技術(shù)的新發(fā)展，積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，勇敢的創(chuàng)新，為推動(dòng)河道測量事業(yè)的新發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

5參考文獻(xiàn)：

[1] 肖雁峰機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)(LiDAR)在航測中的應(yīng)用實(shí)踐 2010

[2]李樹楷.劉彤.尤紅建機(jī)載三維成像系統(tǒng)[期刊論文]-地球信息科學(xué)2000(1)

[3]王健. 移動(dòng)激光掃描數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用研究2006

[4]劉經(jīng)南.張小紅激光掃描測高技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[期刊論文]-武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版)2003(2)

篇12

1 檢測模型的提出

紅外探測系統(tǒng)具有良好的機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測性能，較高的靈敏度和測角精度。激光雷達(dá)及其測距系統(tǒng)具有作用距離遠(yuǎn)、測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。當(dāng)它們同陣地配置時(shí)，不但能夠提供高精度的距離數(shù)據(jù)，也可以提供更精確的角度信息，將兩種信息進(jìn)行融合，可以獲得較高的目標(biāo)定位精度，同時(shí)大大降低系統(tǒng)的虛警概率，提高發(fā)現(xiàn)概率。這比人們通過研究改進(jìn)各種算法來提高跟蹤精度和系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)概率，降低系統(tǒng)虛警概率則要好得多。為了充分利用紅外激光等感測器系統(tǒng)，在此提出合成目標(biāo)檢測模型如圖1示。該模型認(rèn)為當(dāng)目標(biāo)距離較近時(shí)，由于光-電感測器，激光雷達(dá)量測的精度高，故其檢測起主導(dǎo)作用，對(duì)應(yīng)權(quán)值大；反之其測量的誤差較大，對(duì)應(yīng)的權(quán)值小。具體權(quán)值的計(jì)算由各感測器的測量值的方差決定，方差大的權(quán)值小。預(yù)處理部分包括放大、濾波等部分，目的是消除干擾，提高信噪比。紅外感測器采用2級(jí)門限累積檢測（比單級(jí)檢測器性能好）。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型Ⅰ其作用是通過對(duì)光-電感測器和激光雷達(dá)角度量測時(shí)序?qū)?zhǔn)，數(shù)據(jù)求精后生成更高精度的角度數(shù)據(jù)，再與經(jīng)過內(nèi)插外推后的激光雷達(dá)距離量測形成高精度三維數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型Ⅱ是將激光雷達(dá)和微波雷達(dá)數(shù)據(jù)時(shí)序?qū)?zhǔn)后生成最終檢測結(jié)果，輸出至跟蹤濾波器。這樣做的好處是：一方面，可以將較高精度的運(yùn)動(dòng)參量放在一起處理，提高檢測精度，另一方面，也可避免較高數(shù)據(jù)率的紅外信號(hào)與較低數(shù)據(jù)率的微波雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行時(shí)序?qū)?zhǔn)時(shí)的巨大計(jì)算量。如果將此時(shí)數(shù)據(jù)求精后的結(jié)果 再進(jìn)行機(jī)動(dòng)檢測處理，可對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是否發(fā)生機(jī)動(dòng)飛行提供較為準(zhǔn)確的判斷。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型Ⅱ?qū)'和u3再按與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型Ⅰ類似方法進(jìn)行處理，便可得到包含距離及角度的三維檢測結(jié)果。

檢測模型分析（性能討論檢測概率和虛警概率）

便于計(jì)算機(jī)模擬，在此目標(biāo)模型采用當(dāng)前統(tǒng)計(jì)模型[1]，即：

式中 為機(jī)動(dòng)加速度“當(dāng)前”均值，在每一采樣周期內(nèi)為常數(shù)。該模型認(rèn)為，當(dāng)目標(biāo)正以某一加速度機(jī)動(dòng)時(shí)，下一時(shí)刻的加速度取值是有限的，且只能在當(dāng)前時(shí)刻加速度的鄰域內(nèi)。其概率密度用修正的瑞利分布描述，均值為“當(dāng)前”加速度的預(yù)測值。由于該模型采用非零均值和修正瑞利分布表征機(jī)動(dòng)加速度特性，因而更加切合實(shí)際，與傳統(tǒng)的Singer模型相比，它能更真實(shí)地反映目標(biāo)機(jī)動(dòng)范圍和強(qiáng)度的變化。

在近程防空武器系統(tǒng)中，由于紅外系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣率很高，測角精度高，故其對(duì)目標(biāo)檢測的準(zhǔn)確度也最大，所以下面主要討論紅外系統(tǒng)的檢測問題。

2 單次檢測

對(duì)于單次檢測純?cè)肼昻（t）通過單脈沖匹配濾波器后其包絡(luò)概率密度如下式

因此虛警概率

信號(hào)加噪聲通過單脈沖濾波器后其包絡(luò)的概率密度函數(shù)為

故目標(biāo)發(fā)現(xiàn)概率為

式中In（x）為第n階第一類變形貝塞爾函數(shù)，A為信噪比。Pd的計(jì)算式也叫馬克姆（Marcum）Q函數(shù)，計(jì)算時(shí)可直接查表或Pd 隨A和V0的關(guān)系圖。

3 積累檢測

在理想的情況下，脈沖信號(hào)為相參信號(hào)，m個(gè)脈沖信號(hào)的所含全部頻率分量同相相加，則其積累后的功率便增加m2倍，而噪聲的積累效果僅增加m倍，因此積累后的功率信噪比可增加m倍，好處十分明顯。但理想的相參積累在實(shí)際應(yīng)用中很難實(shí)現(xiàn)，故積累效果會(huì)受到一定影響，但對(duì)檢測性能肯定會(huì)起到改善作用。

二次門限積累器檢測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。積累器可以是積分器，也可以是計(jì)數(shù)器，為了模擬方便，在此采用計(jì)數(shù)累加器，其積累時(shí)間限定為?τ，因此第二門限為一個(gè)特定值。故二次積累檢測器的檢測性能由第一門限V0和第二門限k共同決定。

對(duì)于單個(gè)的“信號(hào)+噪聲”脈沖而言，可認(rèn)為單個(gè)脈沖之間互不相關(guān)，故可對(duì)單個(gè)脈沖獨(dú)立進(jìn)行概率密度計(jì)算，因此積累后的虛警概率PFA和發(fā)現(xiàn)概率PD二者服從二項(xiàng)分布律，即

j為積累器的輸出值，m為積累器Ⅰ的工作時(shí)間?τ內(nèi)的噪聲脈沖個(gè)數(shù)，實(shí)際上m也可取為探測時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)的脈沖個(gè)數(shù)，在PD計(jì)算式m即為在探測時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)的脈沖個(gè)數(shù)。

由上面（3）式及（5）式可知取V0=3，A=3時(shí)，Pd=0.57，Pfa=3×10-3。取同樣的V0和A，若采用二次積累檢測，m取為7時(shí)，由上式可以計(jì)算出虛警概率PFA≈10-6，發(fā)現(xiàn)概率PD≈0.9。當(dāng)信噪比A為定值是，m越大檢測性能越高。但m越大時(shí)，積累器工作時(shí)間?τ也必然加大，這對(duì)降低虛警不利。一般情況下m=7，k=3，?τ取7～10ms，V0與A的選取則由系統(tǒng)指標(biāo)確定。

由于光-電感測器、激光雷達(dá)和微波雷達(dá)等的數(shù)據(jù)取樣率（采集信息的頻率）不同，例如紅外探測系統(tǒng)一般為200～300Hz，光-電成像系統(tǒng)為20～30Hz，激光雷達(dá)為5～10Hz，微波雷達(dá)為0.2～5Hz若為跟蹤系統(tǒng)，則數(shù)據(jù)取樣率還要高，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)融合時(shí)，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序?qū)?zhǔn)后再進(jìn)行融合，所謂的時(shí)序?qū)?zhǔn)，即在同一時(shí)間片內(nèi)，對(duì)各種感測器采集的目標(biāo)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插、外推，將高取樣率觀測時(shí)間上數(shù)據(jù)推算到低取樣率的觀測時(shí)間點(diǎn)上，然后再在低取樣率的觀測時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。其具體實(shí)現(xiàn)過程如下：

①取定時(shí)間片TM，時(shí)間片的劃分隨具體目標(biāo)運(yùn)動(dòng)而異，對(duì)于近程防空武器系統(tǒng)而言，目標(biāo)都做高速運(yùn)動(dòng)，故時(shí)間片選為秒級(jí)；②將各感測器按采樣率高低排序；③將高采樣率數(shù)據(jù)分別向低采樣率時(shí)間點(diǎn)內(nèi)插、外推，以形成一系列等間隔的目標(biāo)觀測數(shù)據(jù)。時(shí)序?qū)?zhǔn)一般是把高取樣率數(shù)據(jù)a向低取樣率數(shù)據(jù)b歸結(jié)，其包括：

位移外推：令

速度外推：在同一時(shí)間片內(nèi)，目標(biāo)做非機(jī)動(dòng)飛行時(shí)，則由時(shí)間點(diǎn)t1外推至?xí)r間點(diǎn)t2時(shí)，速度不變，即Vt1=Vt2，否則Vt2=Vt1+a（t2-t1），a為前一時(shí)間片的加速度。

數(shù)據(jù)聯(lián)合求精是指同一時(shí)刻不同感測器的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問題，即判斷同一時(shí)刻點(diǎn)各感測器的觀測是否為同一目標(biāo)的觀測。數(shù)據(jù)求精一方面起到稀釋數(shù)據(jù)的作用，另一方面可以提高點(diǎn)跡的質(zhì)量，點(diǎn)跡質(zhì)量越高點(diǎn)跡航跡配對(duì)的正確性也就越高，同時(shí)數(shù)據(jù)求精也可以大大提高跟蹤維持的精度。數(shù)據(jù)求精的過程是：

定義同一時(shí)刻空間兩點(diǎn)X1和X2的距離

若S2小于某一閾值則認(rèn)為此時(shí)刻不同感測器是對(duì)同一目標(biāo)的觀測，反之視為其是不同目標(biāo)的觀測。

對(duì)同一時(shí)刻確認(rèn)是對(duì)同一目標(biāo)的觀測，則可用加權(quán)最小二乘法進(jìn)行合成，則合成后的加權(quán)最小二乘估計(jì)為

其中Zk為觀測矩陣，Hk為系數(shù)矩陣，Rk為觀測誤差的協(xié)方差矩陣

3 計(jì)算機(jī)模擬

圖1所示模型中，光電感測器（以紅外探測器為主）數(shù)據(jù)率取128Hz，采用二次門限積累檢測，積累參數(shù)選為8，因此二次門限積累檢測輸出數(shù)據(jù)率為16Hz，激光雷達(dá)數(shù)據(jù)率取4 Hz，微波雷達(dá)數(shù)據(jù)率取1Hz，時(shí)序?qū)?zhǔn)和數(shù)據(jù)求精法則，在紅外與激光感測器數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)處時(shí)序?qū)?zhǔn)取時(shí)間片取0.25秒，最后的時(shí)序?qū)?zhǔn)取時(shí)間片為1秒，目標(biāo)做勻速運(yùn)動(dòng)，飛行高度為Z=4000米，初始位置X0=2000米，Y0=2000米，紅外測角精度為10角秒（1角秒等于1/3600度），激光測角精度為30角秒，激光測距精度為30米，微波雷達(dá)測距精度為100米。

仿真數(shù)據(jù)只給出了仰角誤差分析，方位角與此類似，a，b，c分別對(duì)應(yīng)純紅外，純激光和應(yīng)用加權(quán)二乘估計(jì)后的仰角誤差。a1，b1，c1分別對(duì)應(yīng)紅外-激光雷達(dá)，微波雷達(dá)和應(yīng)用加權(quán)二乘估計(jì)后的距離誤差。采用此模型融合的結(jié)果優(yōu)于任何單一感測器的檢測。從c和c1的結(jié)果可以看出，采用加權(quán)最小二乘法，融合后的誤差比單獨(dú)一種感測器的誤差都小。

[參考文獻(xiàn)]

[1]周宏仁，敬忠良，王培德.《機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤》.國防工業(yè)出版社，1991年.

[2]楊宜禾，岳敏，周維真.《紅外系統(tǒng)》.國防工業(yè)出版社，1995年10月.

篇13

隧道施工時(shí)，對(duì)掌子面前方地質(zhì)情況進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)測，至關(guān)重要。隧道施工過程中遇到的主要不良地質(zhì)情況有溶洞、地下暗河、斷層、破碎帶和瓦斯等，對(duì)這些不良地質(zhì)條件及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，不僅可以提前采取相應(yīng)的措施以提高隧道施工的工作效率，還可以確保施工的安全進(jìn)行。

地質(zhì)雷達(dá)是一種快速便捷、不影響施工的超前跟蹤探測技術(shù)，它對(duì)上述不良地質(zhì)條件有較好的探測結(jié)果。下面介紹地質(zhì)雷達(dá)在某高速公路隧道的應(yīng)用情況。

2.基本原理

地質(zhì)雷達(dá)與探空雷達(dá)相似，利用高頻電磁波（主頻為數(shù)十至數(shù)百乃至數(shù)千兆赫）以寬頻帶短脈沖形式，由地面通過天線傳入地下，經(jīng)地下地層或目的物反射后返回地面，被另一天線接收。脈沖波旅行時(shí)間為T。當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)的波速已知時(shí)，可根據(jù)測到的準(zhǔn)確T值計(jì)算反射體的深度。雷達(dá)系統(tǒng)的基本部分如圖1：

電磁波的傳播取決于物體的電性，物體的電性主要有電導(dǎo)率μ和介電常數(shù)ε，前者主要影響電磁波的穿透(探測)深度，在電導(dǎo)率適中的情況下，后者決定電磁波在該物體中的傳播速度，因此，所謂電性介面也就是電磁波傳播的速度介面。不同的地質(zhì)體(物體)具有不同的電性，因此，在不同電性的地質(zhì)體的分界面上，都會(huì)產(chǎn)生回波。

地質(zhì)雷達(dá)在勘查中的基本參數(shù)描述如下：

1)電磁脈沖波旅行時(shí)

式中：z―勘查目標(biāo)體的埋深； x―發(fā)射、接收天線的距離（式中因z>x,故X可忽略）；v―電磁波在介質(zhì)中的傳播速度。

2) 電磁波在介質(zhì)中的傳播速度

式中 c―電磁波在真空中的傳播速度（0.29979m/ns）;―介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，―介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率（一般）

3)電磁波的反射系數(shù)

電磁波在介質(zhì)傳播過程中，當(dāng)遇到相對(duì)介電常數(shù)明顯變化的地質(zhì)現(xiàn)象時(shí)，電磁波將產(chǎn)生反射及透射現(xiàn)象，其反射和透射能量的分配主要與異常變化界面的電磁波反射系數(shù)有關(guān)：

式中r―界面電磁波反射系數(shù)；―第一層介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)；―第二層介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。

4) 地質(zhì)雷達(dá)記錄時(shí)間和勘查深度的關(guān)系

式中z―勘查目標(biāo)體的深度；t―雷達(dá)記錄時(shí)間。

當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)的波速已知時(shí)，可根據(jù)測到的精確t值，并結(jié)合對(duì)反射電磁波的頻率和振幅等進(jìn)行處理和分析，便可求得目標(biāo)體的位置、深度和幾何形態(tài)。

3.典型地段超前預(yù)報(bào)實(shí)例分析

現(xiàn)場采用瑞典MALA地質(zhì)雷達(dá)（RAMAC/GPR）進(jìn)行探測，主機(jī)為CUⅢ，采用的主要技術(shù)參數(shù)為：100MHz屏蔽天線；天線間距0.5m。記錄時(shí)間、疊加次數(shù)和采樣率根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整。根據(jù)實(shí)際情況，采用點(diǎn)測和連續(xù)掃描兩種方式進(jìn)行探測。

1)軟弱夾層的探測

所謂軟弱夾層是指巖體中那些性質(zhì)軟弱、有一定厚度的軟弱結(jié)構(gòu)面或者軟弱帶。按成因分為原生軟弱夾層、構(gòu)造及擠壓破碎帶、泥化夾層及其他夾泥層，具有高壓縮性和強(qiáng)度低的特征。

在某隧道ZK145+820掌子面探測時(shí)，得到如圖4所示的典型波形圖，從圖像上可以看出，前10m范圍內(nèi)同相軸不連續(xù)，信號(hào)頻率較低，幅值較強(qiáng)，在掌子面前方11m處存在一反射信號(hào)較強(qiáng)的多次震蕩信號(hào)，電磁波衰減加快，結(jié)合具體地質(zhì)情況，推測前方10范圍內(nèi)巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，在掌子面前方11m處可能存在一軟弱夾層或富含基巖裂隙水，后經(jīng)開挖證實(shí)，在ZK145+810處存在一豎向強(qiáng)風(fēng)化結(jié)構(gòu)面，有夾泥和鐵錳質(zhì)礦物充填，且伴有侵潤狀浸水，見圖5。

2)節(jié)理密集帶的探測

節(jié)理是存在于巖體中的裂縫，是巖體受力斷裂后兩側(cè)巖塊沒有顯著位移的小型斷裂構(gòu)造。巖體中的裂隙，在工程除了有利于開挖外，對(duì)巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均不產(chǎn)生有利的影響。節(jié)理密集帶主要存在于斷層影響帶、巖脈帶及軟弱夾層中，由于節(jié)理內(nèi)有不同的礦物成分、不均勻的充填物，與周邊圍巖形成電性的差異，因此具有采用地質(zhì)雷達(dá)探測巖體中裂隙存在的地球物理基礎(chǔ)。當(dāng)雷達(dá)電磁波傳播到裂隙表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的界面反射波，同相軸的連續(xù)性反應(yīng)了裂隙面是否平直、連續(xù)；在穿越裂隙的過程中會(huì)產(chǎn)生繞射、散射、波形雜亂等現(xiàn)象。

在某隧道YK145+850掌子面探測時(shí)，得到如圖6所示的典型波形圖，從波形圖看，同相軸錯(cuò)斷，信號(hào)頻率中等，局部信號(hào)頻率較低，幅值中等，6～16m范圍內(nèi)出現(xiàn)平行和雜亂的發(fā)射波，推斷前方6～16m，即YK145+844～YK145+834段，為節(jié)理密集帶或富含基巖裂隙水，巖體呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，圍巖較破碎，后經(jīng)開挖證實(shí)，該范圍內(nèi)巖體破碎，節(jié)理裂隙十分發(fā)育，節(jié)理張開，見圖7、8。

3)富水帶的探測

富水帶是含水量大的巖體區(qū)域，在隧道開挖后可能產(chǎn)生涌水現(xiàn)象。水的相對(duì)介電常數(shù)最大為81，當(dāng)巖體含水量較大時(shí)，介質(zhì)的介電常數(shù)有較大的增大，而電磁波在介質(zhì)中的傳播速度則會(huì)降低，這樣反射波表現(xiàn)較強(qiáng)的正峰異常，同時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)反射，能量衰減增快，伴有繞射、散射現(xiàn)象，導(dǎo)致波形紊亂，頻率成分由高頻向低頻轉(zhuǎn)變。

在某隧道ZK143+591掌子面探測時(shí)，得到如圖9所示的典型波形圖，從波形圖看，同相軸錯(cuò)斷，信號(hào)頻率較低，幅值中等，4～14m范圍內(nèi)出現(xiàn)多次震蕩和雜亂的發(fā)射波，電磁波能量衰減增快，結(jié)合具體地質(zhì)情況,推斷前方4～14m，即ZK143+587～ZK143+577段，為富水帶，圍巖含水量很高，后經(jīng)開挖證實(shí)，該范圍內(nèi)巖體破碎，節(jié)理裂隙十分發(fā)育，節(jié)理裂隙多數(shù)張開，巖體濕潤，地下水為線狀流水，見圖10、11。

4.結(jié)語

本文結(jié)合隧道圍巖開挖后的實(shí)際地質(zhì)情況，證實(shí)預(yù)報(bào)地段主要存在的巖體結(jié)構(gòu)有：整體狀和塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)和散體狀結(jié)構(gòu)，和預(yù)報(bào)結(jié)果大體相符。整體狀和塊狀結(jié)構(gòu)巖體完整性較好，存在少量節(jié)理裂隙，很少存在斷層，含少量裂隙水，圍巖自穩(wěn)能力較強(qiáng)；層狀結(jié)構(gòu)巖體呈軟弱巖層相間的互層形式的出現(xiàn)，巖體的結(jié)構(gòu)面以層理面為主，并有層間錯(cuò)動(dòng)及泥化夾層等軟弱結(jié)構(gòu)面，其變形破壞主要受巖層產(chǎn)狀及巖層組合等因素控制，在巖層傾角較小或達(dá)到中傾角范圍之內(nèi)時(shí)對(duì)圍巖的穩(wěn)定性影響不大，當(dāng)傾角達(dá)到60°以上或接近直立的部位再加上基巖裂隙水的作用使隧道內(nèi)圍巖出現(xiàn)及其不穩(wěn)定的情況，本預(yù)報(bào)地段常發(fā)生在拱頂或起拱線以上軟弱部位巖體發(fā)生破壞掉落，硬巖部位失去下部支撐而發(fā)生小型塌方現(xiàn)象，引起較大范圍內(nèi)的超挖；碎裂狀結(jié)構(gòu)主要在斷層破碎帶、節(jié)理密集帶及風(fēng)化破碎加次生夾泥中存在，在此類圍巖段本預(yù)報(bào)地段主要發(fā)生小掉塊現(xiàn)象，因支護(hù)參數(shù)建議較為合理，且支護(hù)及時(shí)未出現(xiàn)其它病害；散體狀結(jié)構(gòu)主要存在于強(qiáng)烈構(gòu)造破碎、強(qiáng)烈風(fēng)化的巖體或地表殘余坡積土之中，進(jìn)出口淺埋段圍巖屬于此類型，因結(jié)合監(jiān)控量測工作，在出口段右洞出現(xiàn)險(xiǎn)情，但是及時(shí)進(jìn)行預(yù)警報(bào)告，有效地杜絕了災(zāi)害事故的發(fā)生。通過對(duì)本預(yù)報(bào)地段進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作充分說明，地質(zhì)雷達(dá)在對(duì)變余板巖中的巖體構(gòu)造有著較為準(zhǔn)確的判斷能力，特別是對(duì)軟弱夾層的部位，節(jié)理密集帶、斷層破碎帶及富水帶的發(fā)育范圍有著較高的判斷力，如軟弱夾層波形圖多為多次能量中等偏強(qiáng)震蕩信號(hào)，頻率中~低，同相軸連續(xù)等特征；節(jié)理密集帶、斷層破碎帶波形圖多為波形紊亂，出現(xiàn)散射、繞射，信號(hào)頻率中等，同相軸錯(cuò)斷等特征；富水帶波形圖多為信號(hào)頻率很低，信號(hào)衰減很快，幅值變化較大等特征。上述成果為以后從事類似物探工作提供了第一手參考資料，但是，雷達(dá)探測也存在不足，因雷達(dá)抗干擾能力較弱，故要求專業(yè)技術(shù)人員有著豐富的物探經(jīng)驗(yàn)，合理地排除干擾因素，如在隧道掌子面內(nèi)遇到鉆桿、臺(tái)車、錨桿、鋼拱架、格柵鋼架等金屬質(zhì)地的物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生類似上述幾種波形圖的特征，故需要通過分析總結(jié)結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方法去判斷并排除干擾因素，做出不同級(jí)別的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警，根據(jù)預(yù)警情況，施工方及時(shí)調(diào)整圍巖的支護(hù)與加固方案，避免施工工程中事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]夏才初，潘國榮.土木工程監(jiān)測技術(shù)［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.